Des gouttelettes riches en protéines, également appelées condensats biomoléculaires, se forment grâce à un processus appelé séparation de phase liquide-liquide (LLPS). Le LLPS se produit lorsqu'une solution contenant des protéines et d'autres molécules subit une transition de phase, provoquant la condensation des protéines en gouttelettes distinctes ressemblant à un liquide. Ce processus est piloté par diverses forces, notamment :

1. Interactions hydrophobes : Les molécules hydrophobes ont tendance à se regrouper pour minimiser leur contact avec l'eau. Dans les gouttelettes riches en protéines, les régions hydrophobes des protéines interagissent les unes avec les autres, formant une phase condensée.

2. Forces de Van der Waals : Les forces de Van der Waals sont de faibles forces d’attraction qui se produisent entre toutes les molécules. Dans les gouttelettes riches en protéines, ces forces contribuent à la cohésion des gouttelettes et empêchent leur dispersion.

3. Interactions électrostatiques : Les interactions électrostatiques entre molécules de charges opposées peuvent également contribuer au LLPS. Par exemple, les protéines chargées positivement peuvent attirer des molécules chargées négativement, conduisant à la formation de gouttelettes riches en protéines.

4. Affluence : La présence d’une forte concentration de macromolécules dans une solution peut également favoriser le LLPS. Le surpeuplement peut conduire à des effets de volume exclus, où les molécules se disputent l'espace, entraînant la formation de gouttelettes denses ressemblant à un liquide.

La formation de gouttelettes riches en protéines est un processus dynamique qui peut être influencé par divers facteurs tels que la température, le pH, la concentration en sel et la composition protéique spécifique de la solution. Ces gouttelettes peuvent servir de compartiments fonctionnels au sein des cellules, permettant l’organisation et la régulation des processus cellulaires.