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Accès ouvert déclaré 2026 article

Pathological Mutation E46K Acts as an Electrostatic Switch to Increase Distant Interdomain Interactions and Promote α-Synuclein Phase Separation

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Rattachement africain : cn, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The Parkinson's disease-related protein α-synuclein can form solid amyloid fibrils through liquid-liquid phase separation (LLPS) and liquid-to-solid phase transition. The most deleterious familial mutation E46K has recently been shown to enhance α-synuclein LLPS and subsequent solidification; yet, the precise mechanisms remain largely unknown. Here, using molecular dynamics simulations at different spatiotemporal scales combined with biochemical experiments, we show that the E46K mutation acts as an electrostatic switch to remodel interactions between the oppositely charged N-terminal domain (NTD) and C-terminal domain (CTD) of α-synuclein. This remodeling shifts the interaction site of NTD with CTD from its N-terminus to the mutation region. Such reorganization increases the hydrophobic solvent exposure of key LLPS-promoting motifs, potentially facilitating intermolecular interactions that initiate phase separation. Phase coexistence simulations further support this hypothesis, showing that the E46K mutant exhibits enhanced LLPS and solidification propensities. This enhancement is primarily driven by intermolecular electrostatic interactions between the mutation region and the CTD, followed by the hydrophobic NAC-NAC interactions mediated by the LLPS-promoting motifs. Collectively, these results reveal that NTD-CTD electrostatic crosstalk acts as the key modulator of α-synuclein phase separation, while NAC-NAC interactions play an auxiliary role, both of which synergistically govern α-synuclein phase separation. This study offers a complete and detailed mechanistic framework for understanding α-synuclein phase separation and its enhancement induced by the E46K mutation.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Pathological Mutation E46K Acts as an Electrostatic Switch to Increase Distant Interdomain Interactions and Promote α-Synuclein Phase Separation
Date Crossref
12/08/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Fudan University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Institute of Biophysics pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Shanghai University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Cambridge pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of the Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Fudan University, Institute of Biophysics et Shanghai University, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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