Charge pattern matching as a ‘fuzzy’ mode of molecular recognition for the functional phase separations of intrinsically disordered proteins
Notice bibliographique
Résumé
Biologically functional liquid–liquid phase separation of intrinsically disordered proteins (IDPs) is driven by interactions encoded by their amino acid sequences. Little is currently known about the molecular recognition mechanisms for distributing different IDP sequences into various cellular membraneless compartments. Pertinent physics was addressed recently by applying random-phase-approximation (RPA) polymer theory to electrostatics, which is a major energetic component governing IDP phase properties. RPA accounts for charge patterns and thus has advantages over Flory–Huggins (FH) and Overbeek–Voorn mean-field theories. To make progress toward deciphering the phase behaviors of multiple IDP sequences, the RPA formulation for one IDP species plus solvent is hereby extended to treat polyampholyte solutions containing two IDP species plus solvent. The new formulation generally allows for binary coexistence of two phases, each containing a different set of volume fractions for the two different IDP sequences. The asymmetry between the two predicted coexisting phases with regard to their ratios for the two sequences increases with increasing mismatch between their charge patterns. This finding points to a multivalent, stochastic, 'fuzzy' mode of molecular recognition that helps populate various IDP sequences differentially into separate phase compartments. An intuitive illustration of this trend is provided by FH models, whereby a hypothetical case of ternary coexistence is also explored. Augmentations of the present RPA theory with a relative permittivity that depends on IDP volume fraction lead to higher propensities to phase separate, in line with the case with one IDP species we studied previously. Notably, the cooperative, phase-separation-enhancing effects predicted by the prescriptions for we deem physically plausible are much more prominent than that entailed by common effective medium approximations based on Maxwell Garnett and Bruggeman mixing formulas. Ramifications of our findings on further theoretical development for IDP phase separation are discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».