Biomolecular condensates regulate cellular electrochemical equilibria

生物 细胞生物学 计算生物学 进化生物学
作者
Yifan Dai,Zhengqing Zhou,Wenbo Yu,Yuefeng Ma,Kyeri Kim,Nelson Rivera,Javid P. Mohammed,Erica Lantelme,Heileen Hsu‐Kim,Daniel Shapiro,Lingchong You
出处
期刊:Cell [Elsevier]
被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cell.2024.08.018
摘要

Control of the electrochemical environment in living cells is typically attributed to ion channels. Here, we show that the formation of biomolecular condensates can modulate the electrochemical environment in bacterial cells, which affects cellular processes globally. Condensate formation generates an electric potential gradient, which directly affects the electrochemical properties of a cell, including cytoplasmic pH and membrane potential. Condensate formation also amplifies cell-cell variability of their electrochemical properties due to passive environmental effect. The modulation of the electrochemical equilibria further controls cell-environment interactions, thus directly influencing bacterial survival under antibiotic stress. The condensate-mediated shift in intracellular electrochemical equilibria drives a change of the global gene expression profile. Our work reveals the biochemical functions of condensates, which extend beyond the functions of biomolecules driving and participating in condensate formation, and uncovers a role of condensates in regulating global cellular physiology.
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