Biomolekulare Kondensate (BMCs) sind Ansammlungen von Hunderten bis vielen Tausenden von Makromolekülen in Zellen, die ohne physische Barrieren organisiert sind. Die Funktion von Kondensaten wird nicht nur durch ihre molekulare Zusammensetzung, sondern auch durch die substrukturelle Organisation und molekulare Mobilität bestimmt. Eine Hypothese für den Beginn mehrerer Proteinaggregationskrankheiten ist, dass die erhöhten Dichten spezifischer Proteine innerhalb von BMCs die Bildung fester Einschlüsse fördert. Das Entziffern der internen strukturellen und funktionalen Eigenschaften von BMCs im Nanoskalabereich und die Identifizierung der auslösenden Ereignisse der Einschlussbildung erfordert Werkzeuge mit hoher spatiotemporaler Präzision. Hier zeigen wir mit Hilfe von Einzelmolekül- und anderen Mikroskopiemethoden, dass ein-komponentige Fused in Sarcoma (FUS) Kondensate Einschluss und Cluster mit höherer FUS-Dichte sogar in frühen Zeitpunkten aufweisen. Mit der Alterung zeigten Kondensate veränderte physikalische Eigenschaften und reduzierte Monomer-Mobilität, und dennoch diffundierten die meisten FUS-Monomere innerhalb von Sekunden im gesamten Kondensat. Während ein Anstieg der Konnektivität im Laufe der Zeit die reduzierte Mobilität erklärt, deutet der große Anteil von Molekülen mit hoher Mobilität auf eine schwammartige Struktur hin, anstelle eines systemumspannenden Netzwerks. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Pseudo-Gleichgewicht zwischen unterschiedlichen strukturellen Konnektivitäten innerhalb einfacher Kondensate existieren kann, was auf das Potenzial für erhebliche strukturelle und funktionale Komplexität von BMCs im Nanoskalabereich hinweist.
Sharma et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.