纳米簇中间体调控ATP凝聚物的相变过程

《Communications Chemistry》：Nanocluster intermediates orchestrate the phase transition of ATP condensates

ATP与Mg2+的相分离机制研究表明，二者形成1:2复合物的纳米团簇随Mg2+浓度增加而增大，过量Mg2+促使形成跨系统网络，揭示相分离与逾渗结合的调控机制。

　　

摘要

相分离是细胞组织的基础，但驱动这一过程的早期机制仍知之甚少。ATP在血小板的致密颗粒中高度浓缩，并与二价阳离子共存。在此研究中，我们重现了ATP的相分离现象，并利用核磁共振（NMR）技术发现Mg²⁺与ATP之间形成了1:2的化学计量比复合物。通过使用改进的扩散有序光谱（DOSY）NMR脉冲序列，我们精确测量了Mg²⁺–ATP纳米团簇的大小，并确定它们是处于过渡前阶段的中间体，其水动力半径会随着Mg²⁺浓度的增加而增大。当Mg²⁺的浓度超过特定比例时，会促进纳米团簇的水合和电荷中和，最终形成贯穿整个系统的网络结构。这一过程体现了相分离与渗透作用的耦合机制，该机制还通过其他互补技术得到了进一步验证。我们的研究揭示了相互作用组分之间的化学计量不平衡如何调节相变动力学，并决定了最终形成的凝聚体的物理性质。