這次分享的還是一篇關于相變的文章，上次分享的文章講的是相變液滴可加速細胞內的生化反應，這次的是相變液滴在細胞應激時抑制生化反應以便從應激中走出來時恢復正常生理功能，具體內容如下：

朊蛋白樣結構域（prion-like domains）能夠誘導蛋白發(fā)生相變，相變液滴進一步“硬化”會形成病理性的纖維狀聚集[1]，但關于含prion-like domains蛋白的生理功能研究并不是很清楚，文章作者想研究這一塊，他選中了蛋白sup35[2]

供能切斷后sup35聚集成點狀，細胞停止生長，供能恢復后點狀結構消失 – 這挺有意思，因為也有文獻報導sup35可形成不可逆的纖維狀淀粉顆粒

Sup35除了在能量剝奪的情況聚集成點，在對數期過后的生長靜止期也會聚集成點

Sup35形成纖維狀淀粉顆粒是依賴分子伴侶Hsp104的，但聚集成點、分散并不依賴Hsp104（GdmCl為Hsp104抑制劑）

看sup35點的特性：和聚集成纖維狀淀粉顆粒（PSI+）時并不同

文獻報道切斷功能后胞內會酸化，作者實測了一下處在靜息期生長停止的細胞的胞內pH，發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)了酸化

用酸化試劑DNP試了一下，胞內酸化也能引起sup35聚集成點，暗示sup35對于供能狀態(tài)變化的感知來源于對pH的感應

Sup35點并不和Pab1共定位（為什么要看一下和Pab1的空間關系？因為Pab1通過感應pH變化發(fā)生相變已經有人做了，是一篇2017年的Cell，不把這個解釋清楚怎么發(fā)這篇Science）

為了研究sup35聚集成點的行為，作者把它純化出來，在體外進行了實驗，發(fā)現(xiàn)pH降低能引起sup35發(fā)生相變，聚集成液滴

Sup35相變液滴可相互融合

用FRAP看一下液滴內分子的狀態(tài)，是運動變化的，但液滴的“年齡”越大，分子運動的速度越慢，暗示液滴有固化的趨勢

年齡大的液滴除了內部分子運動較慢外，液滴間融合的速率也變慢了

冷凍電鏡實際看到了sup35相變液滴形成膠狀聚集體

高鹽或pH升高后，sup35相變液滴會消失 – 和細胞內實驗一致

對sup35蛋白結構域進行分析，發(fā)現(xiàn)M結構域負電荷氨基酸D、E被突變后，sup35體內外相變行為發(fā)生變化，pH恢復后相變液滴不消失，暗示M結構域的作用是感應pH變化

看其他結構域對相變的影響：缺失N、M結構域，只剩C結構域時相變不可逆；NM組合的突變體相變及恢復能力和野生型相當；MC組合的突變體相變能力弱

基于電荷分布推論別的酵母的sup35也能發(fā)生相變，實際看一下

別的酵母的sup35把體外實驗再做一遍 – 橫向拉伸自己文章的意義

Sup35的相變行為闡述清楚了，開始看相變和生理功能的關系，將野生型和缺失NM結構域（相變關鍵結構域）的突變型C進行對比：平常的時候生長狀態(tài)兩者沒差異，但當應激后（能量剝奪或pH變化）再恢復突變型C生長受限

突變型C相變液滴在恢復正常后無法消失

Sup35的作用調節(jié)翻譯終止，多核糖體圖譜分析（ploysome profiling）發(fā)現(xiàn)在能量剝奪后細胞內翻譯活性降低，重新供能后翻譯活性恢復 – 和sup35相變行為重合，暗示相變作用對蛋白翻譯行為存在調節(jié)

相變液滴不能再溶解的突變型C無法在恢復功能后像野生型一樣快速恢復蛋白翻譯，暗示外界刺激下相變液滴形成行為是一種自我保護，在刺激消失后液滴溶解以恢復細胞正常功能

前面用的是突變型C看不可逆相變行為對酵母應激后恢復生長的影響，作者又用了另外一個模型看sup35不可逆聚集對酵母生長的影響：PSI+代表的是sup35形成的纖維狀淀粉顆粒，可以看到，當細胞內存在不溶性的sup35顆粒時，酵母恢復生長的能力受限

最后來個模式圖：野生型sup35在應激條件下形成可逆的相變液滴，“關閉”翻譯。在從應激恢復后，液滴重新溶解，恢復蛋白的正常翻譯工作。而突變型由于不可逆的相變使得翻譯無法恢復，使得酵母生長受到影響

Sup35這類含朊蛋白結構域（prion-like）的蛋白形成“固態(tài)”顆粒PSI，調節(jié)蛋白翻譯的作用是已知，prion-like蛋白相變的文章也有人做過，這意味著相關的技術路線都是通的，按部就班的做就行了。但不是所有人都能看到這些，很多人感受到的往往只是作者很神奇的選中了sup35，然后和時下熱點相變建立關聯(lián)，做出了一篇Science！

其實一切都是簡單的、樸素的，哪有什么“皇帝”……

[1] March Z M , King O D , Shorter J . Prion-like domains as epigenetic regulators, scaffolds for subcellular organization, and drivers of neurodegenerative disease[J]. Brain Research, 2016.

[2] Franzmann T M , Jahnel M , Pozniakovsky A , et al. Phase separation of a yeast prion protein promotes cellular fitness[J]. Science, 2018.

想了解更多CNS級期刊內容，請關注我們的公眾號，常有更新哦，也可加筆者微信交流：qianle522568

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這次分享的還是一篇關于相變的文章，上次分享的文章講的是相變液滴可加速細胞內的生化反應，這次的是相變液滴在細胞應激時抑制生化反應以便從應激中走出來時恢復正常生理功能，具體內容如下：

朊蛋白樣結構域（prion-like domains）能夠誘導蛋白發(fā)生相變，相變液滴進一步“硬化”會形成病理性的纖維狀聚集[1]，但關于含prion-like domains蛋白的生理功能研究并不是很清楚，文章作者想研究這一塊，他選中了蛋白sup35[2]

供能切斷后sup35聚集成點狀，細胞停止生長，供能恢復后點狀結構消失 – 這挺有意思，因為也有文獻報導sup35可形成不可逆的纖維狀淀粉顆粒

Sup35除了在能量剝奪的情況聚集成點，在對數期過后的生長靜止期也會聚集成點

Sup35形成纖維狀淀粉顆粒是依賴分子伴侶Hsp104的，但聚集成點、分散并不依賴Hsp104（GdmCl為Hsp104抑制劑）

看sup35點的特性：和聚集成纖維狀淀粉顆粒（PSI+）時并不同

文獻報道切斷功能后胞內會酸化，作者實測了一下處在靜息期生長停止的細胞的胞內pH，發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)了酸化

用酸化試劑DNP試了一下，胞內酸化也能引起sup35聚集成點，暗示sup35對于供能狀態(tài)變化的感知來源于對pH的感應

Sup35點并不和Pab1共定位（為什么要看一下和Pab1的空間關系？因為Pab1通過感應pH變化發(fā)生相變已經有人做了，是一篇2017年的Cell，不把這個解釋清楚怎么發(fā)這篇Science）

為了研究sup35聚集成點的行為，作者把它純化出來，在體外進行了實驗，發(fā)現(xiàn)pH降低能引起sup35發(fā)生相變，聚集成液滴

Sup35相變液滴可相互融合

用FRAP看一下液滴內分子的狀態(tài)，是運動變化的，但液滴的“年齡”越大，分子運動的速度越慢，暗示液滴有固化的趨勢

年齡大的液滴除了內部分子運動較慢外，液滴間融合的速率也變慢了

冷凍電鏡實際看到了sup35相變液滴形成膠狀聚集體

高鹽或pH升高后，sup35相變液滴會消失 – 和細胞內實驗一致

對sup35蛋白結構域進行分析，發(fā)現(xiàn)M結構域負電荷氨基酸D、E被突變后，sup35體內外相變行為發(fā)生變化，pH恢復后相變液滴不消失，暗示M結構域的作用是感應pH變化

看其他結構域對相變的影響：缺失N、M結構域，只剩C結構域時相變不可逆；NM組合的突變體相變及恢復能力和野生型相當；MC組合的突變體相變能力弱

不同酵母上sup35盡管序列上存在差異，但不同結構域的電荷分布很相似

基于電荷分布推論別的酵母的sup35也能發(fā)生相變，實際看一下

別的酵母的sup35把體外實驗再做一遍 – 橫向拉伸自己文章的意義

Sup35的相變行為闡述清楚了，開始看相變和生理功能的關系，將野生型和缺失NM結構域（相變關鍵結構域）的突變型C進行對比：平常的時候生長狀態(tài)兩者沒差異，但當應激后（能量剝奪或pH變化）再恢復突變型C生長受限

突變型C相變液滴在恢復正常后無法消失

Sup35的作用調節(jié)翻譯終止，多核糖體圖譜分析（ploysome profiling）發(fā)現(xiàn)在能量剝奪后細胞內翻譯活性降低，重新供能后翻譯活性恢復 – 和sup35相變行為重合，暗示相變作用對蛋白翻譯行為存在調節(jié)

相變液滴不能再溶解的突變型C無法在恢復功能后像野生型一樣快速恢復蛋白翻譯，暗示外界刺激下相變液滴形成行為是一種自我保護，在刺激消失后液滴溶解以恢復細胞正常功能

前面用的是突變型C看不可逆相變行為對酵母應激后恢復生長的影響，作者又用了另外一個模型看sup35不可逆聚集對酵母生長的影響：PSI+代表的是sup35形成的纖維狀淀粉顆粒，可以看到，當細胞內存在不溶性的sup35顆粒時，酵母恢復生長的能力受限

最后來個模式圖：野生型sup35在應激條件下形成可逆的相變液滴，“關閉”翻譯。在從應激恢復后，液滴重新溶解，恢復蛋白的正常翻譯工作。而突變型由于不可逆的相變使得翻譯無法恢復，使得酵母生長受到影響

Sup35這類含朊蛋白結構域（prion-like）的蛋白形成“固態(tài)”顆粒PSI，調節(jié)蛋白翻譯的作用是已知，prion-like蛋白相變的文章也有人做過，這意味著相關的技術路線都是通的，按部就班的做就行了。但不是所有人都能看到這些，很多人感受到的往往只是作者很神奇的選中了sup35，然后和時下熱點相變建立關聯(lián)，做出了一篇Science！

其實一切都是簡單的、樸素的，哪有什么“皇帝”……

[1] March Z M , King O D , Shorter J . Prion-like domains as epigenetic regulators, scaffolds for subcellular organization, and drivers of neurodegenerative disease[J]. Brain Research, 2016.

[2] Franzmann T M , Jahnel M , Pozniakovsky A , et al. Phase separation of a yeast prion protein promotes cellular fitness[J]. Science, 2018.

想了解更多CNS級期刊內容，請關注我們的公眾號，常有更新哦，也可加筆者微信交流：qianle522568

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