通过毫秒级闪现电泳分离技术，揭示了人类细胞质DNA传感器cGAS-dsDNA凝聚体的静电双模性

《Nature Communications》：Electrostatic bimodality of human cytosolic DNA sensor cGAS-dsDNA condensates revealed by millisecond flashing electrophoretic separation

　　

摘要

生物分子凝聚体内部的静电特性对其结构稳定性和功能可塑性起着关键调节作用。为了定量分析这些难以捉摸的电荷特征，我们开发了一种毫秒级闪光电泳分离（msFES）技术，能够在接近单滴分辨率的水平上对生物分子凝聚体进行纳升级别的分析，重点研究其ζ电位特性。将msFES技术应用于由人类细胞质DNA传感器cGAS（hcGAS）和DNA形成的凝聚体时，我们意外发现了一种内在的静电异质性：在相同条件下由相同成分形成的液滴表现出两种不同的ζ电位分布。这种异质性导致这些液滴对TREX1这种外切酶的敏感性不同——TREX1能够选择性地分解带负电的液滴，而对带正电的凝聚体则不起作用或反而增强其稳定性，从而可能影响cGAS的激活。致病性的hcGAS变异体（K432T、G303E）破坏了这种静电调控机制，使得hcGAS-DNA液滴对TREX1介导的DNA降解变得异常敏感。因此，msFES揭示了相分离系统中基于电荷的调控机制，这可能将凝聚体的生物物理学特性与先天免疫调控过程联系起来。