生物化學
生物分子凝聚體組織着細胞生物化學過程，然而支配其內部溶劑結構的原理仍然知之甚少。當前大多數模型側重於大分子支架，而將溶劑視為被動且空間上均一的背景。在此，我們提出基於發射壽命的凝聚體空間地形分析方法（Condensate Spatial Topography via Emission Lifetimes, ConSTEL），用於繪製生物分子凝聚體內部連續的溶劑極性分佈圖譜。
以 PopZ 作為模型體系，我們表明，凝聚體內部包含一種持久且可調控的水相環境鑲嵌體，其表觀極性由尼羅紅熒光壽命表徵，並受熱力學狀態和化學線索的組織。這種微相分離的溶劑結構界定了不同的介觀流變學狀態，其中中等水相微域支援快速且受限的示蹤分子運動，而高度極性或非極性的極端區域則形成較慢的黏彈性網絡。我們進一步證明，類藥物小分子會依據其理化性質在這一分佈圖景中發生非均一分配；當其超過局部溶解度極限時，會驅動“相互塑形”現象，即不匹配的客體分子重塑宿主溶劑結構。
綜上，這些結果強調，內部溶劑組織是決定凝聚體材料性質、分子輸運和分配行為的一個主動且可調控的因素，並提示，在構建關於凝聚體功能與藥理學的預測模型時，除整體組成外，還應納入溶劑環境空間排布這一因素。
M.S. 和 S.S. 是與本研究所述 ConSTEL 方法相關的待審專利申請的發明人。其他作者聲明不存在競爭性利益。
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📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724666v1?rss=1
🏷️ 生物分子凝聚體 水相結構 溶劑極性 相分離 分子輸運 熒光壽命成像