Science：某些蛋白凝聚物表现出时间依赖性材料特性

2020年12月16日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自德国和奥地利多个研究机构的研究人员开发出一种描述某些蛋白凝聚物（protein condensate）的时间依赖性材料特性的方法。相关研究结果发表在2020年12月11日的Science期刊上，论文标题为“Protein condensates as aging Maxwell flui

2020年12月16日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自德国和奥地利多个研究机构的研究人员开发出一种描述某些蛋白凝聚物（protein condensate）的时间依赖性材料特性的方法。相关研究结果发表在2020年12月11日的Science期刊上，论文标题为“Protein condensates as aging Maxwell fluids”。美国卡耐基梅隆大学的Huaiying Zhang针对这项研究在同期Science期刊上发表了一篇标题为“The glassiness of hardening protein droplets”的观点类型文章，概述了这些研究人员在德国开展的研究工作。
某些蛋白凝聚物表现出时间依赖性材料特性，图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aaw4951。
正如这些研究人员所指出的那样，蛋白凝聚物是一种液体状物质，随着时间的推移，其性质会发生变化。他们还指出，几乎没有进行过研究，以更好地理解这种变化。在这项新的研究中，他们使用基于激光镊子的技术来更好地理解蛋白凝聚物随着时间的推移而发生的变化。

这些研究人员首先指出，在某些条件下，蛋白溶液会因相分离而形成蛋白密集的液滴。之前的研究工作已表明，这种相分离也可以是以液-液相分离液滴的形式进行，在这类液滴形式中，它们包含的蛋白是高度浓缩的，但仍然是动态的。在这项新的研究中，他们发现了随着时间推移而发生硬化的蛋白的性质。他们通过操纵样品，同时使用光学镊子和微流变学（通过测量流动示踪剂的轨迹来研究流体的流变特性）来研究它们。

这些研究人员发现，硬化的蛋白凝聚物表现得像麦克斯韦流体（Maxwell fluid）---随着时间的增长，弹性基本保持不变，而粘度却增加了。因此，他们将这种材料命名为麦克斯韦玻璃（Maxwell glass）。他们还注意到，这种液体弹性相对不变的性质表明，硬化并不是一个凝胶化过程（在这种过程中，分子之间交联在一起）。他们还通过使用荧光显微镜观察到了蛋白密度的增加和尺寸的缩小。

这些研究人员表示，他们的研究提供了由不同蛋白制成的生物凝聚物存在的证据，这些生物凝聚物可以被描述为麦克斯韦玻璃。他们还指出，与那些保持凝胶状状态的蛋白相比，这类蛋白表明它们可能参与了独特的细胞功能。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Louise Jawerth et al. Protein condensates as aging Maxwell fluids. Science, 2020, doi:10.1126/science.aaw4951.

2.Huaiying Zhang. The glassiness of hardening protein droplets. Science, 2020, doi:10.1126/science.abe9745.

3.Characterizing the time-dependent material properties of protein condensates
https://phys.org/news/2020-12-characterizing-time-dependent-material-properties-protein.html