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Interface of biomolecular condensates modulates redox reactions

氧化还原 化学物理 接口(物质) 纳米技术 电场 分子 化学反应 化学 相变 生物物理学 材料科学 物理 生物 有机化学 热力学 量子力学 吉布斯等温线
作者
Yifan Dai,Christian F. Chamberlayne,Marco S. Messina,Christopher J. Chang,Richard N. Zare,You Li,Ashutosh Chilkoti
出处
期刊:Chem [Elsevier BV]
卷期号:9 (6): 1594-1609 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2023.04.001
摘要

Biomolecular condensates mediate diverse cellular processes. The density transition process of condensate formation results in selective partitioning of molecules, which define a distinct chemical environment within the condensates. However, the fundamental features of the chemical environment and the mechanisms by which such environment can contribute to condensate functions have not been revealed. Here, we report that an electric potential gradient, thereby an electric field, is established at the liquid-liquid interface between the condensate and the bulk environment due to the density transition of ions and molecules brought about by phase separation. We find that the interface of condensates can drive spontaneous redox reactions in vitro and in living cells. Our results uncover a fundamental physicochemical property of the interface of condensates and the mechanism by which the interface can modulate biochemical activities.
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