Author response: Electrostatics of Salt-Dependent Reentrant Phase Behaviors Highlights Diverse Roles of ATP in Biomolecular Condensates
Notice bibliographique
Résumé
Liquid-liquid phase separation (LLPS) involving intrinsically disordered protein regions (IDRs) is a major physical mechanism for biological membraneless compartmentalization. The multifaceted electrostatic effects in these biomolecular condensates are exemplified here by experimental and theoretical investigations of the different salt- and ATP-dependent LLPSs of an IDR of messenger RNA-regulating protein Caprinl and its phosphorylated variant pY-Caprinl, exhibiting, e.g., reentrant behaviors in some instances but not others. Experimental data are rationalized by physical modeling using analytical theory, molecular dynamics, and polymer field-theoretic simulations, indicating that interchain ion bridges enhance LLPS of polyelectrolytes such as Caprinl and the high valency of ATP-magnesium is a significant factor for its colocalization with the condensed phases, as similar trends are observed for other IDRs. The electrostatic nature of these features complements ATP’s involvement in π-related interactions and as an amphiphilic hydrotrope, underscoring a general role of biomolecular condensates in modulating ion concentrations and its functional ramifications.A major contributing mechanism in the assembly of biomolecular condensates is liquidliquid phase separation. Here, a combined experimental-theoretical approach elucidates how phase behaviors of intrinsically disordered protein regions (IDRs) are affected by their amino acid sequences—including charge, aromatic and phosphorylation patterns—as well as ATP and the valencies of salt ions in the aqueous milieu. Significant electrostatic effects are highlighted by the consistency between our theoretical and experimental results for an IDR of translation-regulating protein Caprin1, including strong partitioning of ATP into the Caprinl condensate. This physical perspective and the efficient computational approaches developed here should offer general insights into condensates scaffolded by polyampholytic and polyelectrolytic IDRs, including their potential functional role in regulating ion concentrations for biochemical reactions.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,006 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,230 | 0,061 |
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.
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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 ».