多价囊泡沿配体密度梯度的趋化爬行
生物物理
2023-10-17 v1
摘要
活细胞能够以多种方式与环境相互作用，包括细胞信号传导、黏附和定向运动。这些行为通常由嵌入细胞膜中的受体分子介导，这些受体结合特定配体。由大量弱结合基元介导的黏附——多价结合——在一系列活跃的细胞过程中普遍存在，例如细胞爬行和病原体-宿主入侵。在这些情况下，运动通常由配体密度梯度引起，这构成了趋化的一个简单例子。为阐明趋化性多价黏附的生物物理学，我们设计了一个实验系统，其中基于脂质囊泡的人工细胞模型通过多价相互作用黏附于基底，并朝更高配体浓度进行趋化运动。黏附通过囊泡锚定受体和基底锚定配体发生，二者均由合成DNA连接子组成，可精确控制结合强度。通过数值与理论模型加以合理化的实验数据表明，运动方向性与结合强度和囊泡尺寸均相关。除提供对趋化性多价黏附生物物理学的见解外，我们的结果还突出了适用于合成生物学和治疗应用中仿生运动系统开发的设计规则。
引用
@article{arxiv.2310.09990,
title = {Chemotactic crawling of multivalent vesicles along ligand-density gradients},
author = {Hannah Sleath and Bortolo Mognetti and Yuval Elani and Lorenzo Di Michele},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09990},
year = {2023}
}