微管蛋白驱动轴突生长的一维移动边界模型
细胞行为
2015-12-21 v1
摘要
提出了一种由于生长锥中微管蛋白二聚体组装引起的轴突伸长的一维连续介质力学模型。质量守恒导出了三个微分方程的耦合系统。一个偏微分方程模拟了从胞体沿轴突运输到生长锥的微管蛋白浓度的动态和空间行为。两个常微分方程分别描述了生长锥中游离微管蛋白浓度的时间变化和伸长速度。模型的所有稳态解被分类。给定一组生物参数值，展示了如何容易推断是否存在零个、一个或两个稳态解，并直接确定轴突可能的稳态长度。给出了每个稳态浓度分布的显式表达式。从而易于检查每个生物参数对稳态的影响。数值模拟表明，当存在两个稳态时，轴突较短的不稳定，较长的稳定。另一个结果是，对于从文献中提取的标称参数值，在完全生长的轴突的大部分区域中，游离微管蛋白的浓度低于胞体和生长锥中的浓度。
引用
@article{arxiv.1512.05954,
title = {A one-dimensional moving-boundary model for tubulin-driven axonal growth},
author = {S. Diehl and E. Henningsson and A. Heyden and S. Perna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05954},
year = {2015}
}