A Unified Description of Salt Effects on the Liquid–Liquid Phase Separation of Proteins

霍夫迈斯特系列 溶剂化 盐析 溶解度 离子 盐(化学) 化学物理 腌制 电解质 熵(时间箭头) 化学 离子液体 水溶液 物理 物理化学 有机化学 热力学 催化作用 食品科学 电极
作者
Chao Duan,Rui Wang
出处
期刊:ACS central science [American Chemical Society]
卷期号:10 (2): 460-468 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acscentsci.3c01372
摘要

Protein aggregation via liquid-liquid phase separation (LLPS) is ubiquitous in nature and is intimately connected to many human diseases. Although it is widely known that the addition of salt has crucial impacts on the LLPS of proteins, full understanding of the salt effects remains an outstanding challenge. Here, we develop a molecular theory that systematically incorporates the self-consistent field theory for charged macromolecules into the solution thermodynamics. The electrostatic interaction, hydrophobicity, ion solvation, and translational entropy are included in a unified framework. Our theory fully captures the long-standing puzzles of the nonmonotonic salt concentration dependence and the specific ion effect. We find that proteins show salting-out at low salt concentrations due to ionic screening. The solubility follows the inverse Hofmeister series. In the high salt concentration regime, protein continues salting-out for small ions but turns to salting-in for larger ions, accompanied by the reversal of the Hofmeister series. We reveal that the solubility at high salt concentrations is determined by the competition between the solvation energy and translational entropy of the ion. Furthermore, we derive an analytical criterion for determining the boundary between the salting-in and salting-out regimes, which is in good agreement with experimental results for various proteins and salt ions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李健的粉丝团团长应助11采纳,获得10
刚刚
dddd123应助长安某采纳,获得10
1秒前
曾经如是发布了新的文献求助10
1秒前
ff完成签到,获得积分10
2秒前
能干的小笼包完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助超帅的黄采纳,获得10
3秒前
3秒前
Jasper应助拼搏寒凝采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
十亩间发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
端庄的晓兰完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
大模型应助NguyenPhuong18采纳,获得10
8秒前
9秒前
北大荒发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT应助十亩间采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
bcc完成签到,获得积分10
10秒前
温暖伟祺发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Jasper应助果蝇专家摩尔根采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
乐乐应助WangJ1018采纳,获得10
14秒前
sean发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
吕吕发布了新的文献求助10
15秒前
stive发布了新的文献求助10
15秒前
胡泳旭完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
杨臣发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
夜猫子发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7678980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244069
关于积分的说明 19927543
捐赠科研通 7249778
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287284
关于科研通互助平台的介绍 2445011
邀请新用户注册赠送积分活动 2290530