基于二维核磁共振光谱技术的生物分子凝聚体中小分子分配定量研究

为解决生物分子凝聚体与稀相间代谢物分配机制的关键问题，研究人员创新性地采用时间零点外推异核单量子相干(HSQC0)二维核磁共振技术，成功建立了无需物理分离的定量分析方法。该研究通过验证HSQC0消除弛豫差异、脉冲缺陷等干扰因素的能力，为相分离计算模型校准和膜性细胞器生化研究提供了重要工具。

　　

液态-液态相分离（LLPS）作为细胞的基本组织原则，驱动着无膜结构的生物分子区室化。这些被称为生物分子凝聚体的动态结构，通过创造独特的化学环境来调控酶促反应速率，其行为特征类似液滴的融合、润湿和滴落现象。

研究团队开发了突破性的分析方法：利用二维核磁共振（2D NMR）中的时间零点外推异核单量子相干（HSQC₀）技术，直接从分离的浓相和稀相样品中获取小分子分配系数。该方法巧妙规避了传统二维核磁实验中弛豫差异、脉冲缺陷、部分去耦等干扰因素，通过定量氢谱（¹H NMR）验证了其可靠性。

这项技术突破对相分离计算模型的物理化学参数校准具有重要价值，为理解无膜细胞器（如应激颗粒和核仁）的生化机制提供了新视角。研究揭示的分配平衡规律，将助力解析代谢物在细胞微环境中的分布奥秘，推动对阿尔茨海默症等蛋白质聚集相关疾病的机理研究。