核纤层相关结构域对蛋白质颗粒的非特异性空间位阻

细胞核内的基因组组织对于基因调控和细胞健康至关重要，因为这种组织结构的破坏与遗传疾病和癌症相关。近期研究表明，核周边附近染色质的分子尺度组织结构（即与核纤层相关的结构域，lamina-associated domains，LADs）会影响基因调控，并对转录产生抑制作用，但这种抑制作用背后的生物物理机制仍不清楚。LADs 是位于核纤层附近的大型异染色质区域，其中转录因子和 RNA 聚合酶含量稀少，这意味着其可能具有一种非特异性的筛选特性。在本研究中，我们通过开展粗粒化聚合物模拟，探究了 LADs 的空间位阻筛选能力。结果表明，LAD 的厚度会受到染色质与核周边之间相互作用以及染色质自致密化的影响。无论上述因素如何，LAD 层均可作为一种具有尺寸选择性的空间位阻分区环境，限制蛋白质颗粒进入核周边。值得注意的是，增加细胞核内部蛋白质水平可线性增强蛋白质进入核周边的能力。这些结果与实验观察一致，并表明 LADs 可能通过调控转录机器在细胞核周边的存在情况来控制基因表达，从而为细胞核内的基因调控提供一种基于聚合物物理学的机制。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词：核纤层相关结构域 · 染色质组织 · 空间位阻筛选 · 粗粒化聚合物模拟 · 基因表达调控

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724802v1?rss=1