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Die flüssige-phasige Trennung von Proteinen ist die Grundlage für die Bildung membranloser Kompartimente in lebenden Zellen. Die Aufklärung der molekularen Antriebskräfte, die den Phasenübergängen von Proteinen zugrunde liegen, ist daher ein zentrales Ziel, um die biologische Funktion und Fehlfunktion zu verstehen. Hier zeigen wir, dass zelluläre Proteine, die bei niedrigen Salzkonzentrationen Kondensate bilden, einschließlich FUS, TDP-43, Brd4, Sox2 und Annexin A11, bei hohen Salzkonzentrationen erneut in ein phasentrenngeregime eintreten können. Durch die Zusammenführung von Experimenten und Simulationen zeigen wir, dass dieser reentrante Phasenübergang im Hochsalzregime durch hydrophobe und nicht-ionische Wechselwirkungen hervorgerufen wird und sich mechanistisch vom Niedrigsalzregime unterscheidet, in dem Kondensate zusätzlich durch elektrostatistische Kräfte stabilisiert werden. Unsere Arbeit beleuchtet somit die Kooperation von hydrophoben und nicht-ionischen Wechselwirkungen als allgemeine Antriebskräfte im Kondensationsprozess, mit wichtigen Implikationen für auffällige Funktionen, Druggability und Materialeigenschaften biomolekularer Kondensate.
Krainer et al. (Mi,) haben diese Frage untersucht.