活性流体动力学涨落对酶催化的加速
生物物理
2022-03-14 v3 软凝聚态物质
统计力学
生物大分子
摘要
细胞环境充斥着生化纳米机器，其活性是被称为活性噪声的关联非热涨落的强来源。该回路的基本要素是酶——使代谢反应速率提升数个量级从而使生命成为可能的催化剂。在此，我们考察细胞或体外活性噪声通过加速或减速反应中能垒跨越速率从而影响酶催化速率的可能性。将生化活性诱导的流体动力学扰动视为活性噪声源，我们结合解析与数值方法评估其对酶循环的影响。我们的估计表明，活性噪声谱的快速分量增强了酶的速率，而反应实际上不受慢噪声谱影响。在活性流体动力学涨落影响下重新审视能垒跨越物理，表明诸如酶等大分子化合物的生化活性与活性噪声相耦合。因此，我们提出酶催化是一种集体多体过程，其中酶可能通过长程流体动力学相互作用影响彼此的活性，这对生命与人工系统中的生化网络均具有潜在影响。
引用
@article{arxiv.2104.14064,
title = {Acceleration of enzymatic catalysis by active hydrodynamic fluctuations},
author = {Ashwani Kr. Tripathi and Tamoghna Das and Govind Paneru and Hyuk Kyu Pak and Tsvi Tlusty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14064},
year = {2022}
}