用于混合蛋白质-核酸凝聚体中双链核酸模拟的粗粒化模型

生物分子凝聚体作为无膜区室发挥作用，其中一些蛋白质凝聚体能够选择性地富集单链核酸，同时排斥双链核酸。理解核酸结构如何影响其在凝聚体中的分配，对于阐明核酸在凝聚体内的活性与功能具有重要意义。在此，我们在 CALVADOS 框架下提出了一组用于模拟双链 RNA 和 DNA 的粗粒化模型，每个核苷酸采用双珠表示。 我们的模型分别表征骨架和碱基，并通过经调谐以捕捉链刚性的弹性网络势来维持螺旋结构。对于 dsRNA，我们利用单链与双链 RNA 在 Ddx4N1 凝聚体中差异分配的实验数据对碱基黏性进行了调谐，以解释双链形成后碱基可及性的降低。通过对不同离子浓度下以及 R-to-K 序列变体的 CAPRIN1 无序区凝聚体进行模拟，我们发现这种 RNA 结构选择性会随静电相互作用与非静电相互作用之间平衡的变化而改变。最后，我们采用类似的方法构建了双链 DNA 的参数。我们预期，CALVADOS 的双链 RNA 和 DNA 模型将有助于研究蛋白质与结构化核酸的共凝聚体。

生物分子凝聚体作为无膜区室发挥作用，而某些蛋白质凝聚体能够选择性地富集单链核酸，同时排斥双链核酸。理解核酸结构如何影响其向凝聚体中的分配，对于阐明核酸在凝聚体内的活性与功能具有重要意义。在此，我们在 CALVADOS 框架下提出了一组用于模拟双链 RNA 和 DNA 的粗粒化模型，其中每个核苷酸采用双珠表示。我们的模型分别表征骨架和碱基，并通过经调谐以捕捉链刚性的弹性网络势来维持螺旋结构。

对于 dsRNA，我们利用单链与双链 RNA 在 Ddx4N1 凝聚体中差异分配的实验数据对碱基黏性进行了调谐，以解释双链形成后碱基可及性的降低。对 CAPRIN1 无序区凝聚体在不同离子浓度下以及 R-to-K 序列变体的模拟表明，这种 RNA 结构选择性会随静电相互作用与非静电相互作用之间平衡的变化而改变。

最后，我们采用类似方法建立了双链 DNA 的参数。我们认为，CALVADOS 的双链 RNA 和 DNA 模型将有助于研究蛋白质与结构化核酸形成的共凝聚体。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.14.744942v1?rss=1

🏷️ 粗粒化模型 双链RNA 双链DNA 生物分子凝聚体 核酸分配 蛋白质-核酸相互作用