XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System凝聚
具有半透膜的肽基凝聚层核心囊泡
区室化是生命的标志，也是当前构建人工细胞的核心目标。[1] 人们研究了不同类型的区室，包括脂质体、蛋白质体、聚合物体和凝聚层，以深入了解区室化对活细胞中常见的生物分子和生化反应网络的作用。[2] 然而，这些区室无法模拟活细胞的所有功能特征，包括高内部生物分子浓度、选择性膜和与其他细胞相互作用的能力。凝聚层液滴是一种类似细胞的区室，由RNA、肽或小分子在多种非共价相互作用的驱动下通过液-液相分离（LLPS）自发形成。[3] 凝聚层的物理性质取决于其组成部分的结构-功能关系。一般来说，它们含有高浓度的肽或RNA，模拟活细胞内的物理化学环境。[4] 然而，由于缺乏膜，通常会导致快速聚结，这对它们的稳定性构成了挑战。此外，没有屏障意味着难以选择性地吸收营养物质并去除废物同时保留有用的产品。[3,5] 脂质基膜结合区室（其中脂质体是最著名的例子）也常被用作原始细胞模型进行研究，但它们内部的溶质浓度通常低于活细胞中的生物分子浓度，或者当高渗透压没有得到仔细平衡时，它们有破裂的危险。[6]
测量蛋白质-DNA 凝聚物中的桥接力
蛋白质-DNA 凝聚物介导转录并调节基因表达以及 DNA 复制和修复。稳定凝聚物的分子间桥接力在这些过程中起着直接作用。在这里，我们使用光镊来测量桥接力。在鱼精蛋白存在的情况下，在两个微珠之间连接的 20.5 knt 单链 DNA (ssDNA) 上观察到单个凝聚物。拉伸产生具有锯齿状图案的力曲线，表明凝聚物是通过单个鱼精蛋白-ssDNA 桥的连续断裂而分解的。桥接力为 11.3 ± 4.6 pN，单个桥的展开长度为 1.3 ± 0.8 µm。相反，双链 DNA (dsDNA) 形成鱼精蛋白桥接缠结，可以承受足够高的力 (~55 pN) 以分离链。 ssDNA 通过在回缩时过度拉伸种子缠结形成，在 dsDNA 的缺口处追踪未剥离的部分，但初始凝聚物具有足够的 ssDNA 与 dsDNA 比率以呈现液体状，如随后拉伸中的锯齿状图案所示。dsDNA 的存在将桥接力提高到 34 ± 8 pN，在添加外部 ssDNA 后恢复到 ~10 pN。根据这些单分子结果，鱼精蛋白-dsDNA 混合物形成固体状聚集体，需要添加 ssDNA 才能变成液滴。相反，添加 dsDNA 会减慢鱼精蛋白-ssDNA 液滴的融合。这项工作展示了桥接力的首次测量，并表明 ssDNA 与 dsDNA 比率可以调整蛋白质-DNA 凝聚物中桥接力的大小。
从淀粉样蛋白原纤维到微纤维凝聚物
基于蛋白质的微纤维在生物工程和食品领域具有潜在的应用，但在微米级上保留和利用其蛋白质构件的独特纳米机械性能仍然是一项挑战。本研究通过同轴微流体纺丝果胶和 β-乳球蛋白在不同构象状态（单体、淀粉样蛋白原纤维、缩短的淀粉样蛋白原纤维，处于各向同性/向列相）下自下而上制造核壳纤维，在 CaCl 2 溶液中凝胶化。纤维直径范围为 478 至 855 μ m（湿态）和 107 – 135 μ m（干态）。它们显示出清晰的核壳横截面，但果胶-β-乳球蛋白单体纤维除外，据推测紧凑的蛋白质会扩散到果胶基质中。纤维构建块的分子取向表示为有序参数，代表果胶链和淀粉样蛋白原纤维平行于纤维轴的排列，该参数通过空间分辨率为 20 μ m 的同步加速器广角 X 射线散射 (WAXS) 计算得出。与纯果胶纤维相比，引入淀粉样蛋白原纤维作为蛋白质核心可使杨氏模量从 3.3 增加到 6.4 GPa，拉伸强度从 117 增加到 182 MPa。然而，将蛋白质核心流速从 1 mL/h 增加到 2 mL/h 会导致核心喷射螺旋弯曲、有序性降低，最终导致机械性能恶化。总体而言，与缩短的淀粉样蛋白原纤维相比，全长淀粉样蛋白原纤维对机械性能更有益。通过深入了解蛋白质构象、纺丝流速和由此产生的核壳微纤维的机械性能之间的关系，这些结果可能有助于新型纤维蛋白质材料领域。
具有半透膜的肽基凝聚层核心囊泡
区室化是生命的标志，也是当前构建人工细胞的核心目标。[1] 人们研究了不同类型的区室，包括脂质体、蛋白质体、聚合物体和凝聚层，以深入了解区室化对活细胞中常见的生物分子和生化反应网络的作用。[2] 然而，这些区室无法模拟活细胞的所有功能特征，包括高内部生物分子浓度、选择性膜和与其他细胞相互作用的能力。凝聚层液滴是一种类似细胞的区室，由RNA、肽或小分子在多种非共价相互作用的驱动下通过液-液相分离（LLPS）自发形成。[3] 凝聚层的物理性质取决于其组成部分的结构-功能关系。一般来说，它们含有高浓度的肽或RNA，模拟活细胞内的物理化学环境。[4] 然而，由于缺乏膜，通常会导致快速聚结，这对它们的稳定性构成了挑战。此外，没有屏障意味着难以选择性地吸收营养物质并去除废物同时保留有用的产品。[3,5] 脂质基膜结合区室（其中脂质体是最著名的例子）也常被用作原始细胞模型进行研究，但它们内部的溶质浓度通常低于活细胞中的生物分子浓度，或者当高渗透压没有得到仔细平衡时，它们有破裂的危险。[6]
靶向生物分子凝聚物：药物发现的新机遇
生物分子凝聚物是一种无膜细胞器，它以动态和可逆的方式将生物分子区室化，以执行细胞功能。越来越多的证据支持这样一种模型，即凝聚物是癌症和神经退行性疾病等复杂疾病中失调的中心节点。因此，凝聚物修饰药物或 c-mods 是一种新颖的治疗方法。C-mods 表现出多种作用方式，包括从凝聚物中降解特定蛋白质或粘合生物分子以保持相关状态。在这张海报中，我们提供了基于凝聚物的药物发现活动的见解，并讨论了当前和未来的应用。
利用激子极化子凝聚体进行量子计算
© 2020 作者。本文根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证授权，允许以任何媒介或格式使用、共享、改编、分发和复制，只要您给予原作者和来源适当的信任，提供 Creative Commons 许可证的链接，并指明是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的 Creative Commons 许可证中，除非在材料的致谢中另有说明。如果材料未包含在文章的 Creative Commons 许可证中，并且您的预期用途不被法定法规允许或超出允许用途，则您需要直接从版权所有者处获得许可。要查看此许可证的副本，请访问 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/。
通过分离相分离调节合成细胞内的生物凝聚物
。CC-BY 4.0 国际许可下可用（未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2024 年 10 月 19 日发布。；https://doi.org/10.1101/2024.10.18.619037 doi：bioRxiv 预印本
水凝胶力学调节成纤维细胞DNA甲基化和染色质凝聚
摘要：细胞机械力转导在纤维化疾病进展过程中的成纤维细胞活化中起着核心作用，导致组织僵硬性增加和器官功能下降。虽然表观遗传学在疾病机械力转导中的作用已开始受到重视，但对于基质力学（尤其是机械输入的时机）如何调控成纤维细胞活化过程中的表观遗传学变化（例如DNA甲基化和染色质重组）仍知之甚少。在本研究中，我们设计了一个透明质酸水凝胶平台，其刚度和粘弹性可独立调节，以模拟正常（储能模量，G' ~ 0.5 kPa，损耗模量，G'' ~ 0.05 kPa）至纤维化程度逐渐加重（G' ~ 2.5 和 8 kPa，G'' ~ 0.05 kPa）的肺力学。随着基质硬度的增加，人肺成纤维细胞在1天内表现出心肌相关转录因子A (MRTF-A) 的扩散和核定位增加，并且这种趋势在较长的培养时间内保持稳定。然而，成纤维细胞的整体DNA甲基化和染色质组织表现出时间依赖性的变化。成纤维细胞最初在较硬的水凝胶上表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加，但随着培养时间的延长，这两项指标均有所下降。为了研究培养时间如何影响成纤维细胞核重塑对机械信号的响应性，我们设计了可进行原位二次交联的水凝胶，使其能够从模拟正常组织的柔顺基质过渡到类似于纤维化组织的较硬基质。当培养仅1天后开始硬化时，成纤维细胞迅速做出反应，并表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加，类似于静态较硬水凝胶上的成纤维细胞。相反，当成纤维细胞在第7天经历后期硬化时，DNA甲基化和染色质凝聚没有变化，表明诱导了持续的成纤维细胞表型。这些结果突显了成纤维细胞在动态机械扰动下活化时相关的时间依赖性核变化，并可能提供控制成纤维细胞活化的靶向机制。目录条目
可编程 RNA 凝聚物和合成细胞器的共转录生成
RNA 和蛋白质的凝聚是细胞功能的核心，对其进行编程的能力在合成生物学和合成细胞科学中将非常有价值。在这里，我们介绍了一个模块化平台，用于从定制的、可折叠和共转录组装的分支 RNA 纳米结构中设计合成 RNA 凝聚物。最多可同时形成三种正交凝聚物，并通过嵌入的荧光发光适体选择性地积累荧光团。RNA 凝聚物可以在合成细胞内表达，以产生具有可控数量和相对大小的无膜细胞器，并显示出使用选择性蛋白质结合适体捕获蛋白质的能力。可以通过引入专用的连接体构造来调节原本正交的纳米结构之间的亲和力，从而能够产生具有规定程度的相间混合和多种形态的双相 RNA 凝聚物。可编程 RNA 凝聚物的原位表达可以为生物细胞和合成细胞中功能的空间组织奠定基础。