细胞内无膜细胞器（MLOs）通常由生物大分子通过液-液相分离（LLPS）自发聚集形成，与信号传导、基因表达调控及RNA代谢等关键细胞活动密切相关。研究表明，这类生物分子凝聚体不仅呈现典型的液态特征，更展现出精细的亚区室化结构。这种独特的物理化学特性为细胞内生化反应的时空精密调控提供了结构基础。值得注意的是，包括核颗粒与生殖颗粒在内的多种MLOs均被发现存在动态空泡化现象，但其成形分子机制尚待阐明。

本研究中，郑立飞课题组报道了蛋白质凝聚体内酶催化驱动的耗散型空泡化现象，研究发现：

1）超电荷蛋白K72与重组绿色荧光蛋白GFP30通过静电相互作用可自发组装形成稳态的惰性凝聚体（K72/GFP30），该体系在带电氨基酸的作用下能够维持稳定的空泡化结构；

2）通过蛋白质重组技术将L-天冬酰胺酶（ASP）与K72偶联后，形成的活性凝聚体（ASP-K72/GFP30）在中性氨基酸底物L-天冬酰胺存在时，表现出典型的瞬态空泡化现象；

3）该体系可实现空泡结构的动态形成与消散，其寿命可通过精确调控底物浓度或酶活性来实现定量控制。

这项研究不仅在体外重构了类MLOs的动态空泡化过程，更重要的是揭示了酶催化反应与相分离协同调控的物理化学机制，为理解细胞内MLOs的动态组装提供了新的理论框架和研究范式。

相关论文“Static and transient vacuolation in protein-based coacervates induced by charged amino acids”发表在Nature Communications，国科温州研究院李振华助理研究员和刘庆副研究员为本论文的共同第一作者，郑立飞研究员和上海交通大学邓楠楠教授为论文的共同通讯作者。论文获得了浙江省杰出青年项目（LR23B030001），国家自然科学基金项目（22277018，22278264，22372049，22205047），以及研究院启动专项（No. WIUCASQD2020015，WIUCASQD2022006，WIUCASQD2021048）的资助。