细胞表面受体直接梯度感应的精度
细胞行为
2009-06-22 v1 亚细胞过程
摘要
真核生物的趋化细胞能够利用细胞表面受体精确感知浅的化学浓度梯度。这种感知能力非常显著，因为细胞必须能够空间分辨通过扩散随机到达细胞表面受体的粒子数量中的微小分数差异。另一个挑战和不确定性来源是，粒子一旦结合并释放，可能会重新结合同一个或不同的受体，这增加了噪声，却没有提供任何关于环境的新信息。我们最近使用一个简单的球形细胞模型推导了梯度感应的基本物理极限，但未包含显式的粒子-受体动力学。这里，我们使用基于涨落-耗散定理（FDT）的方法来计算由实际受体进行梯度感应的精度。我们推导了两个受体以及两个同轴受体环（例如，每个细胞极各一个）的解析结果。对于实际受体，我们发现粒子重新结合降低了梯度感应的精度，这与我们之前的结果一致。
引用
@article{arxiv.0906.3654,
title = {Accuracy of direct gradient sensing by cell-surface receptors},
author = {Robert G. Endres and Ned S. Wingreen},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.3654},
year = {2009}
}
备注
2 figures, 1 table; Prog Biophys Mol Biol, in press