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两种马达蛋白的货物输运

生物物理 2015-03-06 v1 亚细胞过程

摘要

本研究讨论了由两种具有不同固有方向性的马达蛋白在活细胞中输运货物的运动。与单马达运动类似,货物沿微管随机地向前和向后步进。最近的实验发现,由两种马达物种进行的货物输运具有记忆性,其方向改变频率不如预期那样频繁,这意味着其向前和向后步进速率取决于其先前的运动轨迹。通过假设货物仅具有最小记忆,即其步进方向仅取决于最后一步的方向,本研究详细分析了两种货物运动情况:(I) 恒定外部负载下的货物运动;以及 (II) 固定光镊中的货物运动。由于记忆的存在,对于第一种情况,货物可以长时间保持同一方向运动。对于第二种情况,货物将在光镊中振荡。振荡周期随马达向前步进速率的增加而减小,振荡幅度随马达向前步进速率的增加而增大,但两者均随光镊刚度的增加而减小。找到振荡货物的概率最大的最可能位置可能与光镊中心相同,也可能不同,这取决于两种马达物种的步进速率。同时,如果马达具有鲁棒性,即其向前与向后步进速率之比很高,则可能存在两个这样的最可能位置,分别位于光镊中心的两侧。本文还分析了在给定位置找到货物的概率、货物处于向前/向后运动状态的概率,以及货物到达给定位置或给定状态的各种平均首达时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.1126,
  title  = {Cargo transportation by two species of motor protein},
  author = {Yunxin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1126},
  year   = {2015}
}