DNA Local-Flexibility-Dependent Assembly of Phase-Separated Liquid Droplets.
DNA Local-Flexibility-Dependent Assembly of Phase-Separated Liquid Droplets.
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DOI：
10.1016/j.bpj.2018.09.022
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发表时间：
2018-11-20
影响因子：
3.4
通讯作者：
King JT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shakya A;King JT
细胞内组分的相分离最近已被认识为细胞实现无膜组织的机制。在这里，我们研究了缔合液-液相分离（LLPS）的DNA与阳离子多肽络合后。比较不同的单链DNA以及双链DNA（dsDNA）的序列，不同的持久性长度的相位行为，我们发现，DNA的本地灵活性，而不仅仅是电荷密度，决定LLPS。此外，以核苷酸和DNA依赖性方式，游离核苷酸三磷酸促进多肽-dsDNA复合物的LLPS，否则其易于沉淀。在这些条件下，dsDNA经历二次相分离，在液滴内形成液晶亚区室。这些结果指向一个角色的本地DNA的灵活性，编码的序列，在多组分LLPS在无膜细胞内组织的调节和选择性。
Phase separation of intracellular components has been recently realized as a mechanism by which cells achieve membraneless organization. Here, we study the associative liquid-liquid phase separation (LLPS) of DNA upon complexation with cationic polypeptides. Comparing the phase behavior of different single-stranded DNA as well as double-stranded DNA (dsDNA) sequences that differ in persistence lengths, we find that DNA local flexibility, not simply charge density, determines the LLPS. Furthermore, in a nucleotide- and DNA-dependent manner, free nucleotide triphosphates promote LLPS of polypeptide-dsDNA complexes that are otherwise prone to precipitation. Under these conditions, dsDNA undergoes a secondary phase separation forming liquid-crystalline subcompartments inside the droplets. These results point toward a role of local DNA flexibility, encoded in the sequence, in the regulation and selectivity of multicomponent LLPS in membraneless intracellular organization.
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