A Simple Explicit-Solvent Model of Polyampholyte Phase Behaviors and Its Ramifications for Dielectric Effects in Biomolecular Condensates
Notice bibliographique
Résumé
Biomolecular condensates such as membraneless organelles, underpinned by liquid-liquid phase separation (LLPS), are important for physiological function, with electrostatics, among other interaction types, being a prominent force in their assembly. Charge interactions of intrinsically disordered proteins (IDPs) and other biomolecules are sensitive to the aqueous dielectric environment. Because the relative permittivity of protein is significantly lower than that of water, the interior of an IDP condensate is expected to be a relatively low-dielectric regime, which aside from its possible functional effects on client molecules should facilitate stronger electrostatic interactions among the scaffold IDPs. To gain insight into this LLPS-induced dielectric heterogeneity, addressing in particular whether a low-dielectric condensed phase entails more favorable LLPS than that posited by assuming IDP electrostatic interactions are uniformly modulated by the higher dielectric constant of the pure solvent, we consider a simplified multiple-chain model of polyampholytes immersed in explicit solvents that are either polarizable or possess a permanent dipole. Notably, simulated phase behaviors of these systems exhibit only minor to moderate differences from those obtained using implicit-solvent models with a uniform relative permittivity equals to that of pure solvent. Buttressed by theoretical treatments developed here using random phase approximation and polymer field-theoretic simulations, these observations indicate a partial compensation of effects between favorable solvent-mediated interactions among the polyampholytes in the condensed phase and favorable polyampholyte-solvent interactions in the dilute phase, often netting only a minor enhancement of overall LLPS propensity from the very dielectric heterogeneity that arises from the LLPS itself. Further ramifications of this principle 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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».