人类RNA结合蛋白SMAUG1的相分离调控机制：内在无序区与14-3-3蛋白相互作用的协同调控

本研究揭示了人类RNA结合蛋白SMAUG1通过其C端朊病毒样无序区(PLD)驱动液-液相分离(LLPS)，并发现14-3-3蛋白家族通过磷酸化依赖的多价相互作用负调控SMAUG1凝聚体形成。研究人员结合计算预测、结构建模和细胞实验，鉴定出4个14-3-3结合基序，证明二聚体14-3-3通过构象约束溶解凝聚体，为理解生物分子凝聚的调控机制提供了新范式。

　　

在细胞生物学领域，生物分子凝聚体的形成与调控机制是近年来的研究热点。RNA结合蛋白SMAUG1作为一种进化保守的翻译抑制因子，其异常调控与多种疾病相关，包括肌营养不良症和线粒体功能障碍等。尽管已知SMAUG1能在神经元中形成沉默灶(S-foci)，但其相分离的分子机制和调控网络仍不清楚。尤其令人困惑的是，这个718个氨基酸的蛋白质含有大量内在无序区(IDR)，这些区域如何协调其相分离行为尚待阐明。

为回答这些问题，来自国内高校的研究团队在《Journal of Molecular Biology》发表了一项系统性研究。研究人员采用多学科交叉方法，结合生物信息学预测、蛋白质工程和细胞生物学技术，揭示了SMAUG1相分离的双重调控机制。关键技术包括：1）利用IUPred2A和PLAAC进行无序区和朊病毒样结构域预测；2）构建系列缺失突变体通过EGFP标记在U-2 OS细胞中观察凝聚体形成；3）采用Phos-tag SDS-PAGE检测磷酸化状态；4）通过荧光漂白恢复(FRAP)分析凝聚体动力学；5）使用FoldX和FlexPepDock进行14-3-3结合基序的结构建模。

人类SMAUG1通过朊病毒样结构域驱动细胞中液态凝聚体形成
研究发现SMAUG1的C端567-605区域具有典型朊病毒样特征，删除该区域(ΔPLD)使凝聚体形成率从59%降至22%。有趣的是，该区域单独表达不能驱动相分离，表明需要与其他区域协同作用。

N端和C端缺失影响凝聚体形成和形态
删除N端二聚化结构域(ΔSSR1)显著抑制凝聚体形成，而用酵母GCN4二聚化域部分恢复功能，证实二聚化对相分离的关键作用。删除C端无序区(ΔIDR-C)则导致凝聚体面积增大10倍，提示该区域参与尺寸调控。

SMAUG1与14-3-3蛋白家族成员相互作用
免疫共沉淀实验证实SMAUG1与14-3-3γ/ζ等亚型结合，且该相互作用不依赖RNA。结构预测发现四个高可信度14-3-3结合基序(Ser168/254/580/665)，磷酸化修饰实验验证了其功能性。

14-3-3结合基序的磷酸化依赖多价相互作用
逐步突变14-3-3结合位点显示，单突变影响微弱，但四重突变(S168/254/580/665A)完全破坏相互作用，表明协同调控机制。三突变体(S168/254/665A)使凝聚体细胞比例升至40%，证实14-3-3的负调控作用。

破坏14-3-3相互作用改变凝聚体数量和动力学
四突变体使凝聚体数量增加近倍(48→90个/细胞)，FRAP显示其移动分数从86.4%降至63.5%，表明14-3-3调控凝聚体动态性。与应激颗粒标记物(G3BP1)的部分共定位提示功能关联。

14-3-3二聚化是调控SMAUG1相分离的必要条件
关键发现是单体14-3-3ζ(LAE→QQR突变)丧失溶解凝聚体能力，而二聚体可使凝聚体细胞比例从49.2%降至10%，揭示二聚化依赖的构象约束是调控核心。

这项研究的重要意义在于：首先，阐明了SMAUG1相分离的双重驱动机制——既需要PLD介导的非特异性相互作用，也需要SSR1介导的二聚化；其次，发现了14-3-3通过多价相互作用负调控相分离的新范式，不同于常见的促进凝聚作用；最后，为理解神经退行性疾病中RNA代谢异常提供了分子视角。特别值得注意的是，14-3-3二聚体的"构象钳制"效应可能是其溶解凝聚体的结构基础，这一发现为靶向相分离的干预策略提供了新思路。

研究也存在一些待解问题：其他IDR区域的功能尚未阐明；14-3-3如何优先选择分子内结合而非分子间交联；以及内源性SMAUG1凝聚体的精确组成等。这些问题的解决将进一步推动对生物分子凝聚体调控网络的理解。