Nghiên cứu mô phỏng tiết lộ cơ chế tập hợp và ngưng tụ của protein không cấu trúc

Protein không cấu trúc nội tại (intrinsically disordered proteins - IDPs) là những protein không duy trì cấu trúc ba chiều ổn định mà luôn linh hoạt, có khả năng biến đổi dạng, và tương tác với nhiều loại phân tử khác nhau. Quan điểm truyền thống từng cho rằng protein cần một cấu trúc cố định để thực hiện chức năng sinh học, tuy nhiên nhiều IDPs đóng vai trò quan trọng trong các quá trình tế bào.

Cụ thể, một số IDPs có thể tập hợp lại để hình thành các ngưng tụ phân tử sinh học – những vùng cô đặc không có màng giới hạn bên ngoài – hỗ trợ tổ chức các chức năng như biểu hiện gen và phản ứng với stress tế bào.

Nhiều IDPs sở hữu những vùng đặc biệt gọi là domains phức hợp có độ phức tạp thấp tương tự prion (prion-like low complexity domains – PLCDs), được đặc trưng bằng những "ngữ pháp phân tử" riêng biệt trong trình tự axit amin. Các IDPs này có khả năng tương tác đa giá trị, tạo ra các mạng lưới tương tác phức tạp và đa cấp.

Mạng lưới đó thúc đẩy quá trình tập hợp các phân tử protein, dẫn tới hiện tượng tách pha trong điều kiện thích hợp – tách thành pha đậm đặc giàu protein và pha loãng bao quanh. Sự mất kiểm soát trong hình thành các ngưng tụ này liên quan đến một số bệnh lý.