非混溶蛋白竞争性RNA结合驱动凝聚层有序分层机制研究

来自国际顶尖团队的研究人员通过研究核内副斑(paraspeckles)这一多层凝聚体模型，揭示了非混溶蛋白(FUS/NONO与TDP-43)通过竞争性结合长链非编码RNA(NEAT1)不同结构域，并借助蛋白质相分离(LLPS)的互斥特性，自发形成核心-壳层有序结构的分子机制。该研究为理解亚细胞器分层组装提供了全新范式。

　　

细胞通过生物分子凝聚体(biomolecular condensates)实现精密的空间区隔化，其中核内副斑(paraspeckles)作为典型的多层结构，由核心蛋白(FUS、NONO)和壳层蛋白(TDP-43)围绕长链非编码RNA(NEAT1)有序组装而成。有趣的是，研究发现核心蛋白竟更倾向结合本应位于壳层的NEAT1结构域，而壳层蛋白TDP-43单独实验时也表现出相同偏好。当两类蛋白共存时，它们如同"分子 surfactants"般自组织：核心蛋白驱动的相分离液滴被TDP-43包裹形成壳层。结合生物物理模拟，该现象源于两类蛋白既竞争结合相同RNA位点又存在相分离互斥性(immiscibility)。这一发现颠覆了传统"特异性结合决定定位"的认知，提出lncRNA支架上蛋白协作与竞争的动态平衡可自发产生亚凝聚体分层，为理解细胞器空间组织提供了普适性机制。