Биомолекулярные конденсаты — это те самые «жидкие капли» внутри клетки, которые работают как мини-отсеки без мембраны. Долгое время их представляли как рыхлые, почти случайные сгустки белков и РНК: вроде бы важные, но слишком бесформенные, чтобы по ним можно было прицельно бить лекарствами.
Свежая работа показывает, что такая картина неполная. У некоторых конденсатов есть скрытая внутренняя организация — тонкая сеть белковых нитей, своего рода каркас. И эта архитектура не “для красоты”: без неё конденсат теряет нужные физические свойства и перестаёт нормально выполнять свою работу.
Исследование провели учёные из Института Скриппса (Scripps Research) и опубликовали в журнале «Nature Structural & Molecular Biology».
Конденсат — это не всегда «случайная капля»
Команда под руководством Керен Ласкер (Keren Lasker) взяла модельный объект — бактериальный белок PopZ. У некоторых палочковидных бактерий PopZ собирается на полюсах клетки и формирует конденсаты, которые помогают организовать белки, необходимые для деления.
Дальше включили тяжёлую артиллерию визуализации — криоэлектронную томографию (cryo-ET), по сути «КТ на молекулярном уровне». И на изображениях стало видно: PopZ не просто сгущается. Он собирается в тонкие филаменты, а те — в разветвлённую сеть. Получается внутренний каркас, который задаёт форму и механические свойства конденсата.
Белок меняет форму в зависимости от «места прописки»
Следующий шаг оказался ещё тоньше. С помощью FRET (метод, позволяющий фиксировать микроскопические изменения расстояний внутри белка по передаче энергии между флуоресцентными метками) исследователи показали: PopZ ведёт себя по-разному внутри и вне конденсата.
То есть конденсат — это не просто «место, где белков много». Это среда, где белок может принимать другую конформацию — и этим менять работу всей системы.
Если сломать каркас — ломается функция
Чтобы понять, насколько эта структура принципиальна, учёные сделали мутант PopZ, который не умеет формировать филаменты. Конденсаты стали заметно более текучими, у них снизилось поверхностное натяжение. А когда такую модификацию проверили в живых бактериях, клетки перестали нормально расти и не смогли корректно разделять ДНК.
Это важный вывод: иногда решает не только «химический состав» конденсата, но и его физика — упругость, вязкость, внутренняя геометрия.
Почему это цепляет онкологию и БАС
Хотя эксперимент был на бактериях, логика переносится на клетки человека. У нас конденсаты участвуют в двух процессах, которые напрямую связаны с болезнями:
- Утилизация повреждённых/токсичных белков.
Если такие конденсаты работают плохо, в клетке накапливаются патологические белки — типичная история для нейродегенеративных заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз. - Контроль роста и “антиопухолевые” механизмы.
Если конденсаты, регулирующие рост, дают сбой, клетка может терять защитные ограничения — и это подталкивает к опухолевому сценарию.
На этом фоне особенно интересно, что у БАС появляются новые объяснительные модели не только «про нейроны», но и про системные механизмы. Например, есть данные, что у части пациентов иммунные клетки могут ошибочно атаковать собственные белки нервной ткани — то есть болезнь может иметь аутоиммунный компонент. Вот здесь хороший разбор: «Учёные показали: БАС может быть аутоиммунным заболеванием».
Что меняется в практическом смысле
До лекарств отсюда ещё далеко — это фундаментальная биология. Но меняется сама постановка задачи: если у конденсатов есть каркас и он обязателен для функции, значит можно искать молекулы, которые:
- стабилизируют «правильную» архитектуру,
- мешают формированию патологической структуры,
- или переключают физические свойства капли (вязкость, поверхностное натяжение) в физиологический режим.
То есть конденсаты из «размытой мишени» постепенно превращаются в объект, по которому можно работать так же предметно, как по отдельным белкам.
Источник
- Daniel Scholl, Tumara Boyd, Andrew P. Latham, Alexandra Salazar, Asma M. A. M. Khan, Steven Boeynaems, Alex S. Holehouse, Gabriel C. Lander, Andrej Sali, Donghyun Park, Ashok A. Deniz, Keren Lasker. The filamentous ultrastructure of the PopZ condensate is required for its cellular function. Nature Structural, 2026; DOI: 10.1038/s41594-025-01742-y
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;