Fenomenet "vätske-vätska" fasseparation (LLPS) av biologiska makromolekyler i levande celler reglerar många cellaktiviteter.

DNA LLPS manipulerar många viktiga processer som gentranskription, översättning, och kromosomstruktur på hög nivå. Abnormitet av DNA LLPS orsakar onkogenexpression, genominaktivering, okontrollerad transkriptionsaktivering och andra cellulära processer, som är direkt relaterade till dödliga sjukdomar.

Nyligen, en forskargrupp ledd av Prof. Li Guohui från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), i samarbete med Prof. Mao Zongwans grupp från Sun Yat-Sen University, avslöjade den molekylära mekanismen för ruteniumkomplex-inducerad DNA-fasseparation i levande celler.

Denna studie publicerades i Journal of the American Chemical Society den 22 juli.

Prof. Maos grupp föreslog ett metallruteniumkomplex med hög DNA-affinitet och fotoväxlingsegenskaper för att uppfylla realtidsdetektering och övervakning av DNA-fasseparationsprocessen i levande celler. Dessutom, metallruteniumkomplexen uppvisade också potent anticanceraktivitet både in vitro och in vivo.

Prof Lis grupp använde flerskaliga simuleringar av molekylär dynamik för att avslöja den underliggande mekanismen för ruteniumkomplex-inducerad DNA-fasseparation, där de positivt laddade lipofila trifenylfosfinsubstituenterna och de flexibla långa alkylkedjorna i ruteniumkomplexet gav betydande bidrag till att inducera DNA-sammansättning.

Denna studie ger nya idéer för design av interventionella reagenser för att inducera DNA-fasseparation av levande celler.