绘制近生理条件下蛋白质凝聚体的高分辨率多维相图

《Nature Communications》：Mapping high resolution, multidimensional phase diagrams of near-physiological protein condensates

　　生物分子凝聚体是无膜区室，对于组织和调控多种细胞过程至关重要。目前研究凝聚体生物学的现有方法要么使用简化程度较高的重组蛋白体系（生理相关性有限），要么使用复杂的活细胞模型（实验控制能力和可扩展性受限）。在此，我们提出了一种名为ExVivo PhaseScan的液滴微流控平台，该平台将哺乳动物裂解液为基础的重组体系与可扩展分析相结合，用于生成成分复杂的蛋白凝聚体的高分辨率相图。我们将该方法应用于研究两种多组分凝聚体系统——应激颗粒和核仁，并剖析了影响其稳定性的物理化学相互作用。我们进一步开发了一个机器学习流程来分析凝聚体的形态，并利用该流程揭示了肌萎缩侧索硬化症（ALS）相关蛋白融合瘤（FUS）的突变如何重塑凝聚体的性质。我们发现突变型FUS在应激颗粒和核仁中发生液-固相变，并证明这些相变可以通过基于RNA适配体的干预手段逆转。综上所述，这些发现确立了ExVivo PhaseScan作为一种多功能工具的地位，可用于解析凝聚体的物理化学调控和病理调控，有望为驱动异常相变相关疾病的治疗策略提供参考。