动力蛋白马达驱动的集体运输中的捕获键机制

近期实验已表明动力蛋白马达展现捕获键行为，即单个动力蛋白的解绑率在特定力范围内随力增大而减小。受这些实验启发，我们提出一个动力蛋白捕获键模型，使用阈值力键变形 (TFBD) 模型，其中捕获键在临界施加载荷力之上出现。我们在该模型框架内研究捕获键对由多个动力蛋白马达携带的细胞货物单向运输性质的影响。我们发现捕获键可导致运输性质的剧烈变化，这与无捕获键的驱动蛋白驱动单向运输形成鲜明对比。我们预测在某些条件下，细胞货物的平均速度实际上可随施加载荷的增加而增大。我们根据捕获键强度和马达停滞力参数空间中的速度剖面相图来表征运输性质。该相图给出的预测可通过适当修改马达运输和结合性质在实验中验证。我们的工作使得重新审视现有的细胞货物集体双向运输理论成为必要，其中本文描述的动力蛋白捕获键效应预期起关键作用。