细胞区室导致生化反应网络的多稳态并允许细胞处理更多信息
分子网络
2012-10-11 v1 细胞行为
摘要
许多生物、物理和社会相互作用特别依赖于它们发生的地点。在活细胞中，蛋白质在细胞核和细胞质之间的移动会影响细胞反应（即蛋白质必须存在于细胞核中才能调节其靶基因）。在此，我们利用动力系统理论和化学反应网络理论的最新进展，来识别和表征真核细胞空间组织在细胞信息处理中的关键作用。特别是，不同区室的存在对于一个系统是否具备多稳态性（多种反应状态）起着举足轻重的作用，因此直接关联到信号分子在细胞核中所能代表的信息量。多稳态性为细胞信号系统中的不同反应状态之间的切换提供了一种机制，并使细胞决策能够实现多种结果。我们发现，引入物种定位可以改变多稳态性的能力，并从数学上证明了穿梭机制为全或无响应 (all-or-none response) 的出现提供了灵活性和更强的控制力。
引用
@article{arxiv.1210.2993,
title = {Cellular compartments cause multistability in biochemical reaction networks and allow cells to process more information},
author = {Heather A. Harrington and Elisenda Feliu and Carsten Wiuf and Michael M. P. Stumpf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2993},
year = {2012}
}