Những Nguyên Tắc Vật Lý Đằng Sau Sinh Học Phức Tạp Của Các Chuyển Giai Đoạn Nội Bào

Annual Review of Biophysics - Tập 49 Số 1 - Trang 107-133 - 2020
Jeong‐Mo Choi1,2,3, Alex S. Holehouse1,2, Rohit V. Pappu1,2
1Center for Science & Engineering of Living Systems (CSELS), Washington University in St. Louis, St. Louis, Missouri, 63130, USA
2Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis, St. Louis, Missouri, 63130, USA;, ,
3Natural Science Research Institute, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Yuseong-gu, Daejeon 34141, Republic of Korea

Tóm tắt

Nhiều tụ hợp sinh phân tử dường như hình thành thông qua các quá trình tự phát hoặc bị điều khiển có đặc điểm giống như chuyển giai đoạn nội bào. Điều này cho thấy rằng có thể tồn tại một khung vật lý cơ bản chung điều khiển sự hình thành của các tụ hợp sinh phân tử không có liên quan về chức năng và thành phần. Trong bài tổng quan này, chúng tôi tóm tắt các nghiên cứu gần đây tận dụng khung mô hình gồm các miếng dán và khoảng trống được điều chỉnh từ lĩnh vực polymer liên kết để hiểu cách mà các phân tử protein đa trị và RNA thúc đẩy các chuyển giai đoạn dẫn đến sự hình thành các tụ hợp sinh phân tử. Chúng tôi thảo luận về cách mà độ trị (valence) của các miếng dán tác động đến các lực thúc đẩy sự hình thành tụ hợp và làm rõ cách mà các miếng dán có thể được phân biệt với các khoảng trống trong các ngữ cảnh khác nhau. Chúng tôi đề cập đến tác động của tương tác trung gian miếng dán và khoảng trống đối với các thuộc tính lưu biến của các tụ hợp và cho thấy cách mà mô hình này có thể được ánh xạ tới các yếu tố đã biết điều khiển các loại tụ hợp sinh phân tử khác nhau.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1007/s00294-018-00927-x

10.1016/j.tcb.2016.03.004

10.1016/j.cub.2017.08.069

10.1016/j.cell.2018.12.035

10.1016/j.jmb.2018.06.038

10.1073/pnas.1811997115

10.1016/j.molcel.2018.08.003

10.1038/ncomms9088

10.1074/jbc.RA118.005120

10.1038/nchem.2414

10.1016/j.cis.2016.06.011

10.1038/nrm.2017.7

10.1016/j.cell.2016.06.010

10.1002/anie.201703191

10.7554/eLife.04123

10.1073/pnas.1508778112

10.1088/1361-6633/aaa61e

10.1073/pnas.1509317112

10.1146/annurev-genom-091212-153515

10.1038/s41594-018-0112-y

10.1016/j.molcel.2017.02.013

10.1073/pnas.1821038116

10.1016/j.cell.2016.06.051

10.1016/j.celrep.2016.05.076

10.1016/j.molcel.2018.08.027

10.1016/j.cell.2018.10.048

10.1073/pnas.1706197114

10.1083/jcb.201308087

10.1126/science.1172046

10.1073/pnas.1017150108

10.1038/nphys3532

10.1016/j.molcel.2015.09.006

10.1016/S0065-3233(08)60376-9

10.1016/j.conb.2018.05.004

10.1371/journal.pcbi.1007028

10.1002/chem.201801643

10.15252/embj.201593517

10.1073/pnas.1320626110

10.1038/nature18610

10.1016/j.molcel.2018.02.004

10.1016/j.str.2019.03.012

10.3390/gels5010015

10.1186/s12964-015-0120-z

10.1038/s41467-019-09855-x

10.1016/j.cis.2017.07.001

10.1371/journal.pcbi.1005941

10.1016/j.cels.2018.05.002

10.1016/j.jmb.2018.08.003

10.1126/science.aat1022

10.1021/acs.biochem.8b00056

10.1073/pnas.1504822112

10.1016/j.bpj.2018.03.011

10.1021/ma034148p

10.1039/C8SM02285B

10.1073/pnas.1615395114

10.1242/jcs.206854

10.1016/j.cell.2016.04.047

10.1021/ja01856a061

10.1063/1.1723621

10.1126/science.aao5654

10.1016/j.cell.2017.08.008

10.1103/PhysRevE.99.012411

10.1074/jbc.TM118.001192

10.1016/j.cell.2012.04.016

10.1088/1367-2630/aab8d9

10.7554/eLife.30294

10.1074/jbc.TM118.001189

10.1016/j.cell.2018.03.004

10.7554/eLife.01671

10.1126/science.aan6398

10.7554/eLife.38497

10.1146/annurev-cellbio-100913-013325

10.1103/PhysRevLett.121.258101

10.1016/S1369-5274(02)00378-8

10.1016/j.cell.2012.04.017

Kesten H., 2006, Not. Am. Math. Soc., 53, 572

10.1073/pnas.1521521113

10.7554/eLife.37949

10.7554/eLife.06807

10.1016/j.celrep.2018.05.041

10.1016/j.cell.2013.10.033

10.1126/science.1254917

10.1126/science.aar7432

10.1038/nature22822

10.1016/j.ymben.2011.09.003

10.1074/jbc.AC117.001037

10.1038/nature10879

10.1074/jbc.M117.800466

10.7554/eLife.42571

10.1016/j.molcel.2015.08.018

10.1016/j.bpj.2017.04.021

10.1103/PhysRevLett.117.178101

10.1002/anie.201907278

10.1016/j.ymeth.2010.06.007

10.1038/s41586-018-0174-3

10.1126/science.aar7366

10.1016/j.neuron.2019.01.048

10.1038/nrm2883

10.1039/C8SM02045K

10.1021/acs.biochem.8b00008

10.15252/embj.201593169

10.1242/jcs.214692

10.1021/acs.jpclett.9b00099

10.1016/j.molcel.2018.07.002

10.1016/j.pnmrs.2018.07.001

10.1016/j.neuron.2017.02.013

10.1126/science.aat5671

10.7554/eLife.13571

10.1038/s41467-018-03255-3

10.1073/pnas.1321007111

10.1186/s12964-015-0125-7

10.1016/j.cell.2015.09.015

10.15252/embj.201696394

10.1038/srep35140

10.15252/embr.201845946

10.1016/j.matbio.2014.03.008

10.1038/s41598-018-25132-1

10.1083/jcb.201709007

10.1038/s41467-017-00102-9

10.1038/nchem.2519

10.1016/j.molcel.2015.01.013

10.1093/bioinformatics/btz274

10.1016/j.molcel.2016.05.042

10.1016/j.abb.2007.08.033

10.1038/emboj.2010.182

10.1016/j.cell.2015.07.047

10.1126/science.aaf6846

10.1021/jp0278317

10.1016/j.jmb.2015.10.002

10.1038/s41467-019-08354-3

10.1074/jbc.RA117.000357

10.1016/j.molcel.2019.06.044

10.1016/j.tcb.2016.05.004

10.1021/acs.macromol.8b00661

10.1038/s41594-019-0193-2

10.1038/s41586-018-0279-8

10.1073/pnas.1712396114

10.1134/S0006297910110015

10.1016/j.cell.2017.02.027

Riback JA, 2019, bioRxiv, 809210

10.1038/s41563-018-0182-6

Rubinstein M, 2003, Polymer Physics, 10.1093/oso/9780198520597.001.0001

Rubinstein M, 1997, Trends Polymer Sci, 5, 181

10.1063/1.4935066

10.1126/science.aar3958

10.1038/s41589-018-0180-7

10.1016/j.pnmrs.2017.06.001

10.1038/nphys3828

10.1007/978-1-4939-8591-3_19

10.1038/s41467-018-05403-1

10.1021/ma970616h

10.1038/s41467-018-03077-3

10.1016/j.cell.2016.11.054

10.1126/science.aaf4382

10.1038/nchem.2715

10.1021/acs.macromol.8b00370

10.1016/j.ceb.2017.05.001

10.1063/1.1723803

10.1038/nature22989

10.1126/science.aad9964

10.3390/genes8100279

10.1038/nature20413

10.1016/j.bpj.2019.08.030

10.1038/s41467-019-10792-y

10.1039/c0sm00215a

10.7554/eLife.31486

10.1016/j.sbi.2019.05.016

10.1016/0014-5793(95)00159-7

10.1038/s41586-019-0880-5

10.1016/j.cell.2018.06.006

10.1016/j.gde.2019.06.003

10.1016/j.tcb.2019.01.008

10.1038/nchem.2803

10.1073/pnas.1616133114

10.7554/eLife.18413

10.1016/j.jmb.2018.04.041

10.1016/j.cell.2017.05.028

10.1016/j.cell.2016.05.004

10.1016/j.molcel.2018.12.007

10.1038/s41467-018-07624-w

10.1021/acs.jpcb.9b01024

10.1074/jbc.TM118.001191

10.1016/j.molcel.2015.09.017

10.1016/j.tibs.2018.03.007

10.1063/1.1696718

10.1073/pnas.1404855111