分支肌动蛋白网络重塑决定力-速度关系

肌动蛋白网络作为对抗外部负载推力的引擎，对细胞运动至关重要。衡量引擎效能的一个指标是引擎在给定力下所能产生的速度，即力-速度曲线。一种类型的力-速度曲线由一个速度对增加的力不敏感的凹形区域及随后的速度下降组成，这表明了一种适应性响应。相反，若引擎速度随力增加而以凸形曲线快速衰减，则表明缺乏适应性响应。即使在细胞环境之外，也已观察到分支肌动蛋白网络同时表现出凹形和凸形力-速度曲线。能够解释这两种力-速度曲线的确切机制尚不清楚。我们开展了基于主体的随机模拟来探索这样一种机制。我们的结果表明，在加载时，分支肌动蛋白网络能够通过增加对抗负载生长的丝数量来进行重塑。我们的模型提供了一种机制，可以解释在分支肌动蛋白网络中观察到的凸形和凹形力-速度关系。最后，我们的模型对实验观察到的肌动蛋白网络速度的受力历史依赖性给出了潜在解释。