基于微管的3D活性流体从单根微管出发的集体动力学
软凝聚态物质
2019-04-29 v1 生物物理
亚细胞过程
摘要
由驱动蛋白驱动、基于微管的 3D 活性流体的自组织依赖于单根微管的集体动力学。然而，宏观流体流动与微管微观运动之间的联系仍不清楚。本工作中，单根微管的运动通过 2D 滑行实验表征，并与 3D 活性流体的流动进行比较。尽管两系统尺度相差 1000 倍，二者均由进程型、非进程型或两者等量混合的分子马达蛋白驱动。为寻找两系统间的动力学关联，通过调节温度与 ATP 浓度来改变马达活性，并比较两系统的变化。马达进程性在活性流体流动中起重要作用，但仅当流体近乎静止时；否则流动由样品尺寸控制的流体动力学阻力主导。此外，虽然马达的热反应使活性流体随温度升高流动更快，但引入随温度变化的排空剂可逆转此温度依赖，强调了排空剂在设计活性流体温度响应中的潜在作用。活性流体的温度响应近乎即时（<10 秒）。该特性使活性流体可由温度开关控制。总体而言，本工作不仅阐明了温度在活性流体活性中的作用，也揭示了活性流体集体动力学与其组成单根微管动力学之间关系的潜在原理。
引用
@article{arxiv.1904.11675,
title = {Collective dynamics of microtubule-based 3D active fluids from single microtubules},
author = {Teagan E. Bate and Edward J. Jarvis and Megan E. Varney and Kun-Ta Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11675},
year = {2019}
}