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早期的核糖核蛋白系统可能需要某些机制来浓缩并组织RNA。现代核糖体利用Mg²⁺，并演化出富含Lys/Arg的蛋白质延伸区，以稳定其RNA骨架。然而，在模板指导的合成出现之前，肽的形成可能产生的是序列异质的群体，而非具有可重复性的核糖体序列。在本研究中，我们比较了Mg²⁺、核糖体肽以及统计性肽文库在组织一个由136个核苷酸组成的肽酰转移酶中心模型（sPTC）方面的作用。热退火后，Mg²⁺只有在正电荷大幅过量的条件下才能使sPTC发生凝聚，并形成大多处于停滞状态的组装体。酸性条件进一步促进了凝聚。相比之下，核糖体肽在接近电荷化学计量比的条件下促进复凝聚，并形成易于融合的液滴。若干统计性肽文库也能与sPTC发生复凝聚，尽管这些文库由异质混合物组成，而非单一的确定序列。提高平均正电荷有利于凝聚；但与匹配的、含有在前生物化学上更为合理的二氨基丙酸（Dpr）和二氨基丁酸（Dab）的文库相比，含Lys/Arg的文库更易发生液-液相分离，并且可在更广泛的条件范围内发生液-液相分离。原子尺度计算机模拟表明，Arg可能是造成这一差异的主要因素，因为它能够与RNA形成数量更多且寿命更长的氢键；而竞争性分配实验显示，肽优先进入凝聚体的顺序为Arg > Lys > Dab > Dpr。总体而言，我们的研究结果表明，肽-RNA复凝聚可以由统计性肽集合协同触发，从而为在无需针对特定肽序列进行优化的情况下实现原始核糖体组织化提供了一条合理途径。阳离子化学塑造了凝聚体的形成及其材料性质，这提示氨基酸字母表的形成可能拓宽了支持具有液体特征的原始核糖体组装体的条件范围。
早期核糖核蛋白系统可能需要能够浓缩并组织 RNA 的机制。现代核糖体利用 Mg²⁺，并进化出富含 Lys/Arg 的蛋白质延伸区，以稳定其 RNA 骨架。然而，在模板指导的合成出现之前，肽的形成很可能产生的是序列异质的群体，而非可重复的核糖体序列。在本研究中，我们比较了 Mg²⁺、核糖体肽以及统计肽库在组织一个由 136 个核苷酸构成的肽酰转移酶中心模型（sPTC）方面的作用。热退火后，只有在正电荷大幅过量的条件下，Mg²⁺ 才能使 sPTC 凝聚，并形成大体上处于停滞状态的组装体。酸性条件进一步促进了凝聚。相比之下，核糖体肽在接近电荷化学计量比的条件下促进复凝聚，并形成能够迅速融合的液滴。若干统计肽库也能与 sPTC 发生复凝聚，尽管它们由异质混合物组成，而非由单一的确定序列构成。提高平均正电荷有利于凝聚；然而，与含有在前生物化学上合理的二氨基丙酸（Dpr）和二氨基丁酸（Dab）的匹配肽库相比，含 Lys/Arg 的肽库更易发生液-液相分离，并且能够在更广泛的条件范围内发生该过程。原子级计算机模拟表明，Arg 可能是造成这一差异的主要因素，因为它能够与 RNA 形成数量更多且寿命更长的氢键；而竞争性分配实验显示，肽优先富集于凝聚体中的顺序为 Arg > Lys > Dab > Dpr。总体而言，我们的研究结果表明，肽-RNA 复凝聚可由统计肽的集合效应共同触发，从而为无需对肽序列进行特异性优化即可实现原始核糖体组织化提供了一条合理途径。阳离子化学性质塑造了凝聚体的形成及其材料特性，这提示氨基酸字母表的形成可能拓宽了支持具有液体性质的原始核糖体组装体的条件范围。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.755306v1?rss=1
🏷️ 前核糖体凝聚体 肽-RNA复凝聚 液-液相分离 原始生命化学 阳离子化学