液-液相分离(LLPS)在7月频上“高楼”,生信预测+分子机制+药物干预,现在上车也不亏~

汇医助研
2025-07-21

7月还未满,喜讯盈满怀!

液-液相分离(Liquid–liquid phase separation,LLPS)作为细胞区室化的新兴调控机制,通过动态形成生物分子凝聚体参与生物体内转录调控、信号传导、应激响应、表观遗传重塑等多重生理活动。LLPS相关研究喜讯频出,才17号,单单本月就已经有49篇相关文章发表,其中一区文章占80%,结果不要太美好!

科研路顺不顺,找好方向先通一通。液-液相分离(LLPS)作为近年来生物医学领域的热点,仅癌症生物学中,就存在多维调控机制及治疗潜力,延伸到其他疾病方向,如神经退行性疾病(如ALS)、自身免疫病、心血管疾病等,也有多种可能!

1、液-液相分离+靶向药物疗法

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2、液-液相分离+肿瘤微环境调控

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3、液-液相分离+疾病转录调控

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基于对液-液相分离(LLPS)的相关研究,思路可大致归纳为以下6点:

LLPS研究思路

  1. 筛选目标分子/蛋白;

  2. 在线工具IUPred2/PONDR预测关键蛋白具备液-液相分离(LLPS);

  3. 中断相分离看调控转录机制;

  4. 体内/外LLPS观测;

  5. 化合物筛选发现抑制剂;

  6. 药物干预体内外功能验证。

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下面这篇12.8分的文章,干湿结合,通过多组学与实验验证,阐明了WDR3相分离在骨肉瘤中的关键作用,为LLPS驱动的肿瘤治疗提供了重要依据。发文不要太丝滑~

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2025年7月11日,中国医科大学研究团队在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》发表了题为WDR3 undergoes phase separation to mediate the therapeutic mechanism of Nilotinib against osteosarcoma的研究论文。研究采用生物信息学方法筛选具有骨肉瘤预后价值的LLPS相关生物标志物,并探究其与免疫景观和药物敏感性的关联。

研究思路解析

1、生物信息学筛选
•数据来源:整合GEO和TARGET数据库的骨肉瘤患者转录组数据(124例),结合正常样本对比,筛选差异表达基因(DEGs)与LLPS相关基因的交集(473个基因)。   
•预后模型:通过Cox回归和LASSO分析,确定5个关键基因(ANXA10、MYC、TIMM8A、WASF3、WDR3),构建风险评分模型,验证其预测效能(AUC > 0.7)。   
2、分子机制验证
•WDR3的功能:①表达验证:qPCR/WB证实WDR3在骨肉瘤细胞(U2-OS、HOS、MG-63)中高表达。 ②功能实验:敲低WDR3抑制细胞增殖、迁移和侵袭(体外),并减小小鼠移植瘤体积(体内)。   
•LLPS特性:①液滴形成:重组WDR3蛋白在低盐/高浓度下形成液滴,荧光恢复实验(FRAP)证实其液态行为。   ②IDR突变:预测WDR3的固有无序区(IDR),突变其关键区域(如231–257位氨基酸)破坏液滴形成,而融合hnRNPA1的IDR可挽救相分离能力。     
3、药物机制
•分子对接:WDR3与尼洛替尼结合能最低(-9.3 kcal/mol),形成稳定复合物(氢键、疏水作用)。   
•治疗效应:尼洛替尼处理抑制WDR3的mRNA/蛋白表达,减少LLPS凝聚体形成,从而抑制骨肉瘤进展(体外和体内)。
尼洛替尼治疗骨肉瘤转移中 WDR3 相分离介导作用。

研究结果

生物信息学分析筛选出5个具有骨肉瘤预后预测价值的LLPS相关生物标志物。这些预后基因与免疫细胞浸润、肿瘤免疫逃逸及药物敏感性显著相关。其中,WDR3作为骨肉瘤预后风险因子,在分子对接模型中与尼洛替尼呈现稳定结合。在转染的U2-OS细胞和异种移植小鼠模型中,WDR3下调显著抑制骨肉瘤恶性进展。更重要的是,WDR3可在U2-OS细胞内形成液滴结构,其凝聚体在荧光漂白后表现出典型的液态行为恢复特性。IDR突变会损害WDR3的相分离能力,而融合hnRNAP1的IDR可挽救WDR3突变导致的相分离异常。此外,尼洛替尼治疗在体内外均能改善骨肉瘤进展,同时抑制WDR3相分离凝聚体的形成。

WDR3在OS细胞中表现出具有液态行为的相分离凝聚体。

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