RNA-蛋白质相分离凝聚过程中RNA的调节模型研究

摘要

本文旨在模型化研究RNA如何调控RNA-蛋白质（PROT）相分离凝聚（phase separation condensation,PSC）.首先，基于扩散动力学和Hill动力学，提出了一种新的RNAPROT动态PSC理论模型.理论模型将扩散系数与自由能联系起来，并将多价作用（包括RNA与PROT间的物理亲和与键合作用）考虑其中，获得了RNA-PROT多相（包括多种相、多重相）PSC清晰的动态相图.其次，基于分子动力学模拟，分析了RNA与PROT多价作用中的物理亲和相互作用与键合反应对RAN-PROT PSC的调节机理.研究发现，RNA与PROT间的多价作用导致RNA-PROT相互作用系统发生多相分离并形成RNA-PROT凝聚体，RNA通过多价作用调控RNA-PROT PSC机制，是RNA与PROT的物理亲和相互作用与键合反应等协同调控的结果 .本文结果揭示出RNA-PROT PSC的耗散与自由能调控的物理本质，而且可以更精确地理解RNA通过与PROT间的多价作用对RNA-PROT PSC的调控效应.

关键词

非平衡态统计物理 / RNA-蛋白质(PROT)相分离凝聚 / 扩散动力学 / 分子动力学模拟

基金资助

国家自然科学基金(22163011); 2025年度新疆凝聚态相变与微结构实验室开放课题(JY2025)