무질서 리간드의 폴리전기 상호작용은 초감도의 물리적 기초를 제안한다

생물학적 과정의 조절은 종종 본질적으로 무질서한 단백질 영역의 인산화와 관련이 있으며, 이를 통해 단백질 상호작용을 조절한다. 효모에서 DNA 복제의 시작은 SCF(Cdc4) 유비퀴틴 리가제를 통해 사이클린-의존키나제 억제제 Sic1을 제거하는 것을 필요로 한다. 흥미롭게도, 기질 어댑터 소단위체 Cdc4는 Sic1의 아홉 개 사이클린-의존키나제 사이트 중 최소 여섯 개가 인산화된 후에만 Sic1에 결합한다. 이 초감도 상호작용의 물리적 기초를 조사하기 위해, 우리는 단일 수용체 사이트와 구성이 무질서한 다가 리간드 사이의 전기적 상호작용에 대한 평균장 통계 역학 모델을 고려한다. 이 정의는 인산화 사이트를 리간드의 총 전하에 대한 부정적인 기여로 간주하고, 유리한 리간드-수용체 접촉의 강도와의 상호작용을 다룬다. 우리의 모델은 수용체-리간드 결합을 위한 인산화 사이트의 임계수를 예측하며, Sic1-Cdc4 시스템에서 초감도가 누적 전기적 상호작용에 의해 최소한 부분적으로 유도될 수 있음을 제안한다. 이러한 가설은 다양한 총 전하를 가진 Sic1 조각에 대한 Cdc4의 실험적 친화성에 의해 지지된다. 따라서 폴리전기 상호작용은 무질서한 단백질 영역 내의 다수 인산화 사이트에 의한 단백질 상호작용 조절을 이해하기 위한 간단하지만 강력한 틀을 제공할 수 있다.