生物大分子可以通过液液相分离形成凝聚液滴。在细胞中,这些相分离产物则形成无膜细胞器,可以进行空间组织的化学反应。然而,人们对凝聚液滴中及其周围化学活动的物理效应知之甚少。鉴于此,来自苏黎世联邦理工学院的Eric R. Dufresne等人通过使用模型牛血清白蛋白(BSA)相分离液滴,发现液滴会沿着化学梯度发生游动。
文章要点:
1) 该研究发现,但载有尿素酶的活性BSA液滴会向彼此游动,被动BSA液滴对酶的底物和产物的外部施加梯度表现出不同的反应,但这些液滴都会游向有利于其溶解的溶剂条件;
2) 此外,该研究将这种行为称为“透析性”,并认为这一推论是通用的,因为有利于溶解的条件通常会降低界面张力,而界面张力的梯度会通过Marangoni效应驱动液滴运动,这些研究结果可能为理解活细胞中的主动运输的物理机制提供见解,并使流体微型机器人的设计成为可能。
参考资料:
Jambon-Puillet, E., Testa, A., Lorenz, C. et al. Phase-separated droplets swim to their dissolution. Nat Commun 15, 3919 (2024).
10.1038/s41467-024-47889-y
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47889-y