液 - 液相分离
图 1：液 - 液相分离形成生物分子凝聚体的示意图英文名
Liquid-liquid phase separation (LLPS)
分类
细胞生物学 / 分子生物学 / 生物物理学
关键词
液 - 液相分离、 生物分子凝聚体、 无膜细胞器、 固有无序区域、 相转变、 弱相互作用
同义词
生物分子相分离、 LLPS
定义
液 - 液相分离（LLPS）是指蛋白质、 核酸等生物大分子在水溶液中达到临界浓度后， 通过疏水、 静电、 π-π 堆积、 氢键等弱多价相互作用， 自发分离成大分子富集的凝聚相与稀相的物理化学过程。 该过程是细胞内核仁、 应激颗粒、 P 小体等无膜细胞器形成的核心驱动力， 能在时间与空间上精准调控生化反应。
核心原理
- 弱多价相互作用： 生物分子通过多个弱作用位点形成动态网络， 驱动相分离发生。
- 固有无序区域（IDRs）： 约 30% 人类蛋白质含无稳定二级结构的 IDRs， 是相分离关键结构域。
- 热力学驱动： 混合自由能 ΔG<0 时， 系统自发形成凝聚相与稀相。
- 动态调控： 受蛋白质浓度、 温度、 pH、 离子强度及翻译后修饰（磷酸化、 乙酰化）调控。
生物学功能
- 生化反应区室化： 富集酶与底物， 提升反应效率与特异性。
- 基因表达调控： 参与染色质重塑、 转录因子聚集、 RNA 加工。
- 信号转导调控： 动态组装信号复合物， 调控信号强度与持续时间。
- 应激响应： 形成应激颗粒， 保护 mRNA 与蛋白质免受损伤。
疾病关联
- 神经退行性疾病： TDP-43、 FUS 等异常相分离， 与 ALS、 额颞叶痴呆相关。
- 肿瘤： FOXM1 等通过相分离形成转录凝聚体， 驱动异常基因表达。
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