近日，深圳大学医学部生物医学工程学院郭伟助理教授，联合深圳大学化学与环境工程学院刘洲副教授，以及香港大学、香港浸会大学、悉尼大学等机构的研究者，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表了题为“Coacervate droplets as a liquefier for the solid-to-liquid transition of RNA aggregates”的研究论文。医学部郭伟助理教授为论文第一作者，香港浸会大学曾祥泽教授、深圳大学刘洲教授和香港大学岑浩璋教授为共同通讯作者。深圳大学为第一完成单位。
生物分子凝聚体由核酸、蛋白质等大分子经液-液相分离组装，其物态覆盖液态至固态，并决定自身的生物学功能。富含 GC 的重复序列 RNA 易与蛋白或多肽形成固态聚集体，是神经退行性疾病的重要病理基础，但目前尚缺乏逆转这类固化聚集体的有效手段。
本研究提出利用凝聚体液滴作为液化剂，主动逆转 RNA 聚集体固化的新策略。研究表明，ATP 与聚赖氨酸构筑的凝聚液滴可将 RNA-多肽固态聚集体完全液化；结合分子动力学模拟，本研究阐明了凝聚体液滴介导固-液转化的跨尺度机制，并展示了该策略适用于多种 RNA形成的病理性聚集体。功能实验证实，经固-液转化后，固态聚集体内的功能 RNA 活性得以恢复，说明凝聚体的物态逆转可直接实现其功能修复。该研究将凝聚体液滴从被动的区室重新定义为主动的溶剂，并以Flory-Huggins相互作用参数和经典溶解动力学框架对固-液相变这一过程给出了统一描述。相关结果为病理性RNA聚集的干预以及凝聚体的工程化应用提供了可设计、可预测的工具。
本研究得到香港研究资助局优配研究金、裘槎基金会、Health@InnoHK、国家自然科学基金、深圳市医学研究专项资金以及深圳大学新引进教师启动经费的支持。
论文链接： https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2604185123
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