主动交联微管网络：力学、动力学与丝滑动
软凝聚态物质
2022-01-28 v1 生物物理
摘要
细胞骨架网络是活性物质的典型范例，也是细胞内自组织结构的中心。在活体内，这些网络是主动且高度交联的。将其大尺度动力学与组成成分的性质相联系仍是一个未解问题。此处我们研究一个由微管与XCTK2驱动蛋白马达构成的体外系统，其形成对齐的活性凝胶。利用光漂白我们证明，由马达驱动的该凝胶中对齐的微管持续相互滑动，其速度与局部极性无关。这一现象也在纺锤体中被观察到且仍未被解释。我们从微观考量推导了一个由分子马达交联的微管凝胶粗粒化的一般框架。利用微管-微管耦合以及驱动蛋白的力-速度关系，该理论自然解释了实验结果：马达在极性变化区域产生主动应变率，使得相反极性的微管能够相互滑动而不使材料受力。
引用
@article{arxiv.1812.01079,
title = {Actively crosslinked microtubule networks: mechanics, dynamics and filament sliding},
author = {Sebastian Fürthauer and Bezia Lemma and Peter J. Foster and Stephanie C. Ems-McClung and Claire E. Walczak and Zvonimir Dogic and Daniel J. Needleman and Michael J. Shelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.01079},
year = {2022}
}