分子接力赛：在扩散控制过程级联中抵达终端反应中心的连续首达事件
生物物理
2021-10-13 v1 统计力学
化学物理
摘要
我们考虑朝向终端反应中心的分子首反应事件的连续级联，其中每个反应步骤由粒子的扩散运动控制。此处研究的模型代表了在多种分子生物学系统中遇到的典型反应设置，例如信号转导通过一系列连续的“信使”进行：第一信使必须找到其各自的固定靶位点以触发第二信使的释放，第二信使寻找其自身靶位点并引发第三信使的释放，依此类推，类似于人类竞赛中的接力赛。对于在无限一维、二维和三维系统中发生的此类分子接力赛，我们找到了终端反应事件时刻的概率密度函数的精确表达式，其条件为在有序靶位点阵列上先前的成功反应事件。所得表达式适用于最一般的条件：中间阶段的数目与相应扩散系数、靶位点的大小、它们之间的距离以及它们的反应活性均为任意。
引用
@article{arxiv.2110.06121,
title = {A molecular relay race: sequential first-passage events to the terminal reaction centre in a cascade of diffusion controlled processes},
author = {Denis S. Grebenkov and Ralf Metzler and Gleb Oshanin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06121},
year = {2021}
}