Temperature-induced changes in protein interactions control RNA recruitment to G3BP1 condensates
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Biomolecular condensates have emerged as prominent regulators of dynamic subcellular organisation and essential biological processes. Temperature, in particular, exerts a significant influence on the formation and behaviour of biomolecular condensation. For example, during cellular heat stress, stress granules (SGs) are formed from RNA-binding proteins (RBPs) and RNA, forming liquid condensates to protect the RNA from damage. However, the molecular mechanisms leading to changes in protein phase behaviour are not well understood. To answer how temperature modulates protein interactions and phase behaviour, we developed a high-throughput microfluidic platform, capable of mapping the phase space and quantifying protein interactions in a temperature-dependent manner. Specifically, our approach measures high-resolution protein phase diagrams as a function of temperature, while accurately quantifying changes in the binodal, condensate stoichiometry and free energy contribution of a solute, hence, providing information about the underlying mechanistic driving forces. We employ this approach to investigate the effect of temperature changes on the phase separation of the stress granule scaffold protein Ras GTPase-activating protein-binding protein 1 (G3BP1) with PolyA-RNA. Surprisingly, we find that the G3BP1/RNA phase boundary remains unaffected by the increasing temperature but the underlying stoichiometry and energetics shift, which can only be revealed with high-resolution phase diagrams. This indicates that temperature-induced dissolution is counteracted by entropic processes driving phase separation. With increasing temperature, the G3BP1 content in condensates decreases alongside with a reduction of the free energy of protein interactions, while the RNA content increases driven by entropically favoured hydrophobic interactions. In the context of cellular heat SG formation, these findings could indicate that during heat shock, elevated temperatures directly induce RNA recruitment to stress granules as a cytoprotective mechanism by finetuning the strength of protein and RNA interactions.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».