分配与拆分自由能以最大化分子机器通量

生物分子机器在不同形式的能量间进行转导。这些机器通过消耗自由能（通常表现为非平衡化学浓度）实现定向进展并提高速度。机器动力学常由一组离散亚稳态构象态之间的跃迁建模。一般而言，与每次跃迁相关的自由能变化可提高正向速率常数、降低反向速率常数，或二者兼之。与以往的优化不同，我们发现通量一般既非通过将所有自由能变化用于提高正向速率常数来最大化，也非仅通过降低反向速率常数来最大化。相反，最优自由能拆分取决于详细动力学。将分析扩展至具有易损态（机器可从中崩溃）的机器，在对应于活细胞内条件的强驱动下，过程性通过减少易损态的占据而最大化。