生物晶格-配体结合模型中的异常松弛动力学

我们讨论了关于配体与底物（如二聚体动力学蛋白与微管或更长的大分子如肌动蛋白与肌动蛋白）结合动力学的理论模型。我们研究了刚性约束、配体大小、结合速率以及相邻蛋白之间相互作用对结合动力学和结合计量的影响。从空晶格开始，结合动力学一般经历多个阶段。第一个阶段代表快速的初始结合，类似于随机序列吸附过程的物理。通常情况下，这一初始过程会使系统处于一种亚稳定的锁定状态，许多小间隙位于已结合分子的块之间。在第二个阶段，间隙会缓慢消除，作为配体脱离并重新结合。这导致间隙浓度的代数衰减和有趣的尺度行为。通过将间隙识别为粒子，我们显示该阶段的动力学可通过将其映射到各种反应扩散模型来解释。最终趋于平衡的过程显示出一些有趣的动力学尺度特性。我们还讨论了合作性对平衡计量的影响及其对生化和图像重建结果解释的意义。