2025-06-22 10:52来源:本站
活细胞内的所有结构都必须在正确的时间和地点形成。这包括诸如核仁,Cajal体和应激颗粒之类的冷凝物,它们是通过生物分子的液 - 液相分离形成的,尤其是富含本质上无序区域(IDRS)1,2的蛋白质。在非生存系统中,当热波动克服了由于表面张力引起的能量屏障时,成核相分离的初始阶段就会出现。这种现象可以通过经典成核理论(CNT)进行建模,该理论描述了液滴成核的速率如何取决于过饱和度的程度,而液滴出现的位置则由界面异质性控制3,4。然而,由于细胞内环境的多组分和高度复杂的性质,包括存在不同的IDR,其生物分子相互作用的特异性不明确5,6,7,8。在这里,我们表明,尽管有这种复杂性,但活细胞中的成核是通过与无生命材料相似的物理过程发生的,但是成核位点的疗效可以通过其二分子特征来调节。通过定量表征活细胞中内源性和仿生冷凝物的成核动力学,我们发现可以通过类似CNT的理论框架来定量理解冷凝物成核的关键特征。兼容的生物分子(IDR)种子可以大大提高成核速率,并且细胞过程的动力学会影响冷凝物成核率和位置特异性。该定量框架阐明了细胞内成核的景观,并为精确位于时空的工程合成冷凝物铺平了道路。