ATP诱导膜化原始细胞适应性分子凝聚的机制与功能研究

编辑推荐：来自国际团队的研究人员通过构建半透性多糖微囊（polysaccharidosomes），首次实现原始细胞内ATP浓度依赖的液-液相分离（LLPS）动态调控。该研究揭示带电分子ATP可精准操控酶活性与DNA链置换反应，为理解生物凝聚体（biocondensates）中电荷型拥挤分子的作用机制提供新范式。

　　生命系统通过区室化实现功能复杂性，但传统合成细胞模型多局限于单一均匀的分子拥挤环境。这项突破性研究利用模板引导组装技术，开发出具有可调相分离能力的半透性多糖微囊（polysaccharidosomes）。研究发现三磷酸腺苷（ATP）作为生物活性分子，能动态调控原始细胞内的凝聚态转变——低浓度ATP促进酶促反应效率提升3倍，高浓度ATP则显著改变DNA链置换动力学。这种基于扩散的相变调控机制，不仅重现了真核细胞核仁等无膜细胞器的动态特性，更揭示了带电分子在生物凝聚体（biocondensates）中的"分子变阻器"作用。研究建立的膜化原始细胞平台，为模拟帕金森病相关α-突触核蛋白聚集等病理过程提供了新工具。