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尽管生物分子凝聚体经由物理老化转变为宏观玻璃态与病理性疾病状态密切相关，但支配这一非平衡弛豫过程的纳米尺度拓扑规则仍不明确。以异源型 alpha-synuclein–Tau 复凝聚体为模型，我们结合可变严格度溶解实验与 FLIM-FRET，直接对其内部网络随时间发生的重组进行实验映射。不同于经典玻璃中典型的被动、各向同性动力学堵塞事件，我们证明，这一物理老化过程是由持续的流变恒调式网络固结所驱动；即在 sticker 基序协同空间优化的驱动下，体系朝向更深自由能极小值发生渐进式、定向的拓扑弛豫。我们进一步将这些动力学形式化为一个基于尺寸分辨动力学推导的介观尺度串联电阻模型，证明热力学淬火深度决定初始网络状态，而成簇的 sticker 排布则引入构型挫折，在动力学上阻滞成熟过程，从而维持液态性。该多尺度框架将序列语法与非平衡输运定律联系起来，揭示了生物分子组装体如何在生理功能效用与病理性停滞之间的边界上演化调控。
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尽管生物分子凝聚体通过物理老化转变为宏观玻璃态与病理性疾病状态密切相关，但支配这一非平衡弛豫过程的纳米尺度拓扑规律仍然难以阐明。利用异源 α-突触核蛋白–Tau 复凝聚体，我们结合可变严苛度溶解实验与 FLIM-FRET，首次直接实验绘制了其内部网络随时间重组的图谱。不同于经典玻璃中典型的被动、各向同性动力学拥塞事件，我们证明这种物理老化是由持续的流变调节式网络固结所驱动；即在 sticker 基序协同空间优化的推动下，网络拓扑逐步发生定向弛豫，趋向更深的自由能极小值。我们进一步将这些动力学形式化为一个基于尺寸分辨动力学的中尺度串联电阻模型，证明热力学淬冷深度决定初始网络状态，而成簇的 sticker 排布模式则引入构象挫折，在动力学上阻滞成熟过程以维持流动性。该多尺度框架将序列语法与非平衡输运定律联系起来，揭示了生物分子组装体如何在生理功能性与病理性停滞之间的边界上进行调控。
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MCIN/AEI/10.13039/501100011033 以及欧盟“ERDF A way of making Europe” ，PID2022-136997NB-I00 ，PRE2023-UZ-11/PID2022-136997NB-I00
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发布于 2026 年 7 月 5 日。
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《流变调节式网络固结驱动生物分子凝聚体中的物理老化》
David Polanco， Karinna G. Pele， Alicia Mairo， Maria Martinez-Monge， Nicolas Moreno， Nunilo Cremades
bioRxiv 2026.06.30.735561； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.30.735561
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《流变调节式网络固结驱动生物分子凝聚体中的物理老化》
David Polanco， Karinna G. Pele， Alicia Mairo， Maria Martinez-Monge， Nicolas Moreno， Nunilo Cremades
bioRxiv 2026.06.30.735561； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.30.735561
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.30.735561v1?rss=1
🏷️ 生物分子凝聚体 物理老化 相分离 alpha-synuclein Tau蛋白 流变网络重组