除了典型的膜結(jié)合細(xì)胞器外,真核細(xì)胞還含有大量無膜細(xì)胞器 (MLO),它們集中特定的蛋白質(zhì)和核酸集合。液-液相分離(LLPS)是一種描述從單一均勻混合物中形成兩種不混溶流體的現(xiàn)象,已成為解釋細(xì)胞如何在時空上產(chǎn)生MLO 的一般機(jī)制。迄今為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的MLO,包括但不限于應(yīng)力顆粒、P 體甚至核仁。這些MLO涉及廣泛的細(xì)胞功能,組織在從 RNA 代謝到信號傳導(dǎo)到基因調(diào)控的過程中起作用的分子。此外,異常的MLO行為與多種人類疾病有關(guān),例如神經(jīng)退化和癌癥。
識別驅(qū)動或經(jīng)歷LLPS的分子是理解 MLO 機(jī)制的基礎(chǔ)。許多相分離的生物凝聚物來自蛋白質(zhì)和RNA。許多核和細(xì)胞質(zhì)凝聚物富含RNA和RNA結(jié)合蛋白 (RBP),它們在LLPS中發(fā)揮作用。蛋白質(zhì)在凝聚中的作用已得到充分研究 ( 17 )。然而,很少有人關(guān)注 RNA 對 LLPS 的貢獻(xiàn)。作為一種陰離子聚合物,RNA是實現(xiàn)多價和調(diào)節(jié)RBP的絕佳平臺??s合物中的肽通常包含低復(fù)雜度結(jié)構(gòu)域 (LCD) 或本質(zhì)上無序區(qū)域 (IDR),它們能夠?qū)崿F(xiàn)弱和多價相互作用以促進(jìn)類似液體的特性,而RNA中非結(jié)構(gòu)化序列的類似作用可能有助于 RNA 驅(qū)動的相分離。最近的研究結(jié)果證實,RNA可以作為“支架”發(fā)揮作用,并在MLO的播種或成核中發(fā)揮重要作用。實驗證據(jù)表明,RNA 自組裝有助于應(yīng)激顆粒的形成并定義了應(yīng)激顆粒轉(zhuǎn)錄組。此外,除了驅(qū)動LLPS,不同的RNA特性,如組成、長度、結(jié)構(gòu)、修飾和表達(dá)水平,可以調(diào)節(jié)天然縮合物的生物物理特征,包括它們的大小、形狀、粘度、流動性和表面張力。
現(xiàn)階段五個專注于進(jìn)行 LLPS 的蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,包括 LLPSDB、PhaSePro、PhaSepDB、DrLLPS 和 RNAGranuleDB。在過去五年中,大量文章報道了RNA 參與 LLPS 的案例,然而上述數(shù)據(jù)庫缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)。為此福州醫(yī)科大學(xué)團(tuán)隊開發(fā)了一個RNA 相關(guān)的相分離的數(shù)據(jù)庫——RNAPhase,該數(shù)據(jù)庫相關(guān)文章刊登在Nucleic Acids Research期刊(IF=16.971),題名為RNAPhaSep: a resource of RNAs undergoing phase separation。網(wǎng)址:http://www.rnaphasep.cn/。RNAPhaSep收錄了1113個關(guān)于RNA自組裝或RNA和蛋白質(zhì)共同參與的相分離事件的精選條目,涉及22個生物體的325個非冗余 RNA。我們將條目與RNA或RNA加蛋白質(zhì)名稱合并以減少數(shù)據(jù)冗余,并將所有條目分配給628個唯一的ID。為每個 RNA收集和組織 RNA 特性,例如組成、物種、分類、序列、長度、結(jié)構(gòu)、亞細(xì)胞定位、RNA 相互作用鄰居、相關(guān)分子功能和疾病。
RNAPhaSep開發(fā)了一個用戶友好且功能齊全的網(wǎng)站,用于搜索、瀏覽和下載RNA相關(guān)的相分離數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫包括八個模塊,包括主頁、搜索/爆炸、瀏覽、提交、下載、統(tǒng)計、幫助和聯(lián)系模塊。
為方便用戶搜索數(shù)據(jù),RNAPhaSep 在Search/Blast頁面提供了兩種不同的搜索方式,包括“By options”(按關(guān)鍵字、組分類型、物種和 RNA 類型的組合搜索)和“By RNA sequence” '(通過輸入RNA序列進(jìn)行搜索)。對于“按選項搜索”,提供了三個典型示例。通過點擊示例按鈕,選項信息被自動應(yīng)用,然后通過點擊“搜索”按鈕,“搜索結(jié)果”以表格形式呈現(xiàn)。“按 RNA 序列搜索”模塊使用戶能夠識別其目標(biāo) RNA 與數(shù)據(jù)庫中存儲的 LLPS 相關(guān) RNA 之間的序列相似性?!八阉?/span>/爆炸”模塊可以幫助用戶快速篩選他們感興趣的 RNA 在有或沒有任何合作伙伴的可用條件下對 LLPS 的貢獻(xiàn)。