竞争性分子相互作用支配G3BP1凝聚体的动力学阻滞

root 提交于 周六, 08/01/2026 - 22:47
G3BP1是应激颗粒(SGs)的核心支架蛋白。在细胞应激条件下,G3BP1与翻译受抑制的mRNA形成复杂的凝聚共沉体,并招募多种RNA结合蛋白,形成可逆的生物分子凝聚体。持久存在的SGs与年龄依赖性的动力学阻滞及解聚受损相关。 在本研究中,我们采用结合光镊的主动与被动纳米尺度流变学方法,表明G3BP1凝聚体会从以黏性流体为主的状态演变为发生动力学阻滞的网络玻璃态,其特征为纳米尺度的笼禁效应和弹性记忆。通过将原子级与粗粒化模拟同实验相结合,我们发现,带相反电荷的内在无序区之间的静电相互作用驱动了凝聚体老化。RNA以依赖于长度和结构的方式调节这些相互作用,从而延缓动力学阻滞,而Caprin-1与NTF2L结构域的结合几乎没有影响。 综上,这些发现揭示了相互竞争的IDR-IDR相互作用与IDR-RNA相互作用如何共同支配凝聚体老化及其材料状态转变。这些结果对于理解细胞中SG动力学的调控具有更广泛的意义。

prbanerj{at}buffalo.edu

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摘要

G3BP1 是应激颗粒(SGs)的核心支架蛋白。在细胞应激条件下,G3BP1 与翻译受抑制的 mRNA 形成复杂的聚沉体,并募集多种 RNA 结合蛋白,从而形成可逆的生物分子凝聚体。持续存在的 SGs 与年龄依赖性的动力学阻滞和解聚受损相关。在此,我们采用基于光镊的主动和被动纳米尺度流变学,表明 G3BP1 凝聚体会从以黏性流体为主的状态演变为发生动力学阻滞的网络玻璃态,其特征是纳米尺度的笼限效应和弹性记忆。通过将原子级与粗粒化模拟同实验相结合,我们发现,带相反电荷的持有人为作者/资助方,其已授权 bioRxiv 永久展示该预印本。

本文依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议 提供。

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发布于 2026 年 7 月 31 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件

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相互竞争的分子相互作用调控 G3BP1 凝聚体的动力学阻滞

Anurag Singh, Vicky Liu, Tharun Selvam Mahendran, Aoon Rizvi, Bhargavi H Gindra, Brian Freibaum, Hong Joo Kim, J Paul Taylor, Rohit V Pappu, Priya R Banerjee

bioRxiv 2026.07.31.741769; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.31.741769

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相互竞争的分子相互作用调控 G3BP1 凝聚体的动力学阻滞

Anurag Singh, Vicky Liu, Tharun Selvam Mahendran, Aoon Rizvi, Bhargavi H Gindra, Brian Freibaum, Hong Joo Kim, J Paul Taylor, Rohit V Pappu, Priya R Banerjee

bioRxiv 2026.07.31.741769; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.31.741769


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.31.741769v1?rss=1

🏷️ G3BP1凝聚体 应激颗粒 动力学阻滞 内在无序区 RNA调控