A Molecular Grammar Governing the Driving Forces for Phase Separation of Prion-like RNA Binding Proteins.
A Molecular Grammar Governing the Driving Forces for Phase Separation of Prion-like RNA Binding Proteins.
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DOI：
10.1016/j.cell.2018.06.006
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发表时间：
2018-07-26
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Hyman AA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang J;Choi JM;Holehouse AS;Lee HO;Zhang X;Jahnel M;Maharana S;Lemaitre R;Pozniakovsky A;Drechsel D;Poser I;Pappu RV;Alberti S;Hyman AA
像FUS相这样的蛋白质分离形成类似液体的凝聚物，可以硬化成不那么动态的结构。然而，这些特性是如何从许多氨基酸的集体相互作用中产生的，在很大程度上仍然是未知的。在这里，我们使用广泛的诱变技术来鉴定FUS家族蛋白质相分离驱动力的序列编码分子语法，并在细胞中测试该语法的各个方面。相分离主要由朊病毒样结构域的酪氨酸残基和RNA结合结构域的精氨酸残基之间的多价相互作用控制，这些相互作用由带负电荷的残基调节。甘氨酸残基增强流动性，而谷氨酰胺和丝氨酸残基促进硬化。我们建立了一个模型，表明相分离的饱和浓度与精氨酸和酪氨酸残基数量的乘积成反比。这些结果表明，基于氨基酸序列预测相分离性质是可能的。FUS家族蛋白的相分离行为可以通过特定氨基酸的分布和位置来预测。
Proteins such as FUS phase separate to form liquid-like condensates that can harden into less dynamic structures. However, how these properties emerge from the collective interactions of many amino acids remains largely unknown. Here, we use extensive mutagenesis to identify a sequence-encoded molecular grammar underlying the driving forces for phase separation of proteins of the FUS family, and test aspects of this grammar in cells. Phase separation is governed primarily by multivalent interactions amongst tyrosine residues from prion-like domains and arginine residues from RNA binding domains, which are modulated by negatively charged residues. Glycine residues enhance the fluidity, whereas glutamine and serine residues promote hardening. We develop a model to show that the measured saturation concentrations of phase separation are inversely proportional to the product of the numbers of arginine and tyrosine residues. These results suggest it is possible to predict phase separation properties based on amino acid sequence. The phase separation behavior of FUS family proteins can be predicted from the prevalence and position of specific amino acids.
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低复杂性蛋白段的原子结构揭示了组装网络的扭结β薄片。
DOI：
10.1126/science.aan6398
发表时间：
2018-02-09
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hughes MP;Sawaya MR;Boyer DR;Goldschmidt L;Rodriguez JA;Cascio D;Chong L;Gonen T;Eisenberg DS
通讯作者：
Eisenberg DS
影响因子：
64.5
作者：
Berchowitz LE;Kabachinski G;Walker MR;Carlile TM;Gilbert WV;Schwartz TU;Amon A
通讯作者：
Amon A
影响因子：
56.9
作者：
Franzmann, Titus M.;Jahnel, Marcus;Alberti, Simon
通讯作者：
Alberti, Simon
影响因子：
15
作者：
Flory, PJ
通讯作者：
Flory, PJ
DOI：
10.1073/pnas.1706197114
发表时间：
2017-09-26
影响因子：
11.1
作者：
Brady, Jacob P.;Farber, Patrick J.;Kay, Lewis E.
通讯作者：
Kay, Lewis E.