상호작용 기반 단백질 응축물 형성 정량화

생체 분자 응축물 형태의 세포 내 조직화는 모든 생명체에서 기본적인 조절 메커니즘으로 작용한다. 이러한 응축물 형성은 종종 약하고 일시적인 다가 상호작용에 의존하기 때문에 실험적 연구에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 재구성된 응축물 내 펩타이드 및 핵산의 분배 자유 에너지를 측정하는 CPmD(Condensate Partitioning by mRNA-Display) 기술을 개발했다. CPmD는 실험 처리량을 비약적으로 증가시키며, 이를 통해 본질적으로 무질서한 단백질(IDP)의 응축물 형성을 유도하는 상호작용을 밝혀냈다. 약 10만 개의 무질서한 단백질체 유래 펩타이드가 모델 응축물로 분배되는 자유 에너지가 응축물 형성 경향성을 직접적으로 반영함을 확인했다. 주요 발견은 소수성과 관련된 아미노산 조성이 상 분리 거동의 주요 결정 요인이라는 점이다. 또한, CPmD는 특이성을 암호화할 수 있는 미묘한 서열 의존적 기여를 독자적으로 규명했다. CPmD는 단백질과 RNA 간의 약한 상호작용이 응축물 형성을 통해 생물학적 기능을 어떻게 조절하는지 해독하는 강력한 도구를 제공한다.