DNA溶液作为polyKH液-液相分离的调节剂的应用

本发明涉及生物，具体是dna溶液作为poly kh(聚赖氨酸组氨酸)液-液相分离的调节剂的应用。

背景技术：

1、有膜细胞器的脂质双层膜开辟了隔绝外界的空间，将特定的蛋白质、核酸和其他物质包裹其中，从而使细胞器内的生命活动正常进行。相比之下，无膜细胞器没有任何实质膜来建立特定间隔，液-液相分离(llps)作为无膜细胞器形成及其功能行使的一种分子机制，越来越受到人们的关注。在llps过程中，多价大分子之间的相互作用力可以使这些大分子本身的物理状态发生改变，产生相变，从而促使无膜细胞器或细胞结构的形成。相变后，局部的蛋白质浓度相对于周围介质会升高，分子的运动减弱，从而提高了相应的生化反应的效率。在既往研究中，这些聚集形成的结构具有液相的表现，根据形态被定义为颗粒、液滴、点状、小体和凝聚物。大分子尤其蛋白分子的llps在各种细胞过程中都发挥着重要作用。

2、llps实际上是一种物质交换的现象，它发生在液滴内部与外部环境之间，由于浓度差异导致。在这个过程中，当凝聚相内部环境的浓度低于某个临界值时，溶液保持均匀状态；若超过临界值，则会分离成稀溶液相和浓缩相。致密相的液体性质，如组分的快速交换和液滴聚集，通常被解释为通过相分离形成特定的细胞结构的证据；这一过程揭示了生物大分子在细胞内如何有序地组织和功能发挥，对于理解生命活动的本质具有重要意义。

3、llps受蛋白质混合比例(化学计量比)、离子强度(盐浓度)、聚合物总浓度、质子化学势(ph)、温度和静水压力(p)的强烈影响。因此，可以利用生物物理等技术在体外研究生物大分子(蛋白质、dna、rna等)的液-液相分离，以及与其他分子的相互作用，进一步揭示生物大分子凝聚体的生成机制和生物学功能，识别可以调节相分离和过渡的分子，为药物开发和治疗提供一种新的策略。

4、鉴于llps现象在生命功能和病理机制中扮演的关键角色，对其调控的深入研究在生命科学领域已逐渐占据核心地位，成为研究者们竞相探索的重要课题。

5、组蛋白中含有丰富的赖氨酸和组氨酸，这些氨基酸在dna结合、染色质结构调节和表观遗传调控等过程中起着关键作用，因此研究poly kh与dna的llps调控可以为涉及染色质的各种细胞内过程提供有价值的启示。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供dna溶液作为polykh液-液相分离的调节剂的应用，本发明所采取的技术方案如下：

2、本发明提供dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，所述poly kh是指聚赖氨酸组氨酸多肽，所述poly kh包括有序程度较高的k15h15和k9h9，以及有序程度较低的(k3h3)5、(k3h3)3；其中一个实施例显示：在溶液ph＝7.4、多肽长度(kh-30)和浓度(20μg/μl)均一定的条件下，逐步增加dna浓度，k15h15发生llps时dna的浓度范围为4μg/μl-14μg/μl，(k3h3)5发生llps时dna的浓度范围为2μg/μl-10μg/μl，超出上述浓度范围则无法观察到多肽-dna凝聚成的液滴单独存在。

3、并且，内部氨基酸排列有序的ploy kh比内部氨基酸无序的ploy kh发生相分离时调控的区间更广。进一步的：当poly kh为k15h15或k9h9时，所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.4时，优选溶液温度为20-30℃，dna与poly kh溶液的浓度比为0.5-0.7时，优选溶液温度为35-45℃；当poly kh为(k3h3)5或(k3h3)3时，所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.4时，优选溶液温度为35-45℃。

4、本发明的有益效果如下：本发明提供dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，本发明发现并验证了dna溶液在调节poly kh(聚赖氨酸组氨酸)的llps上的作用，并发现：在tris-hcl缓冲液中，当ph＝7.4、dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.8时，polykh发生llps现象明显。

技术特征：

1. dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于：所述poly kh为聚赖氨酸组氨酸。

2.根据权利要求1所述的dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于： 所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.8。

3.根据权利要求2所述的dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于：所述poly kh为k15h15或k9h9，所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.2-0.8，ph=7.4。

4.根据权利要求2所述的dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于：所述poly kh为(k3h3)5或(k3h3)3，所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.7， ph=7.4。

5.根据权利要求3所述的dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于：所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.4时，设置溶液温度为20-30℃；dna与poly kh溶液的浓度比为0.5-0.7时，设置溶液温度为35-45℃。

6.根据权利要求4所述的dna溶液作为poly kh液-液相分离的调节剂的应用，其特征在于：所述dna与poly kh溶液的浓度比为0.1-0.4时，设置溶液温度为35-45℃。

技术总结本发明提供DNA溶液作为poly KH液‑液相分离的调节剂的应用，本发明发现并验证了DNA溶液在调节poly KH（聚赖氨酸组氨酸）的LLPS上的作用，在Tris‑HCl缓冲液中，当PH=7.4、DNA与poly KH溶液的浓度比为0.1‑0.8时，poly KH发生LLPS现象明显。技术研发人员：王艳伟,卢静鈃,陈思远,杨光参,吴梦雪,严欢受保护的技术使用者：温州大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2