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活体生物细丝束产生的压缩力

软凝聚态物质 2015-06-17 v1

摘要

为了研究一束活体刚性细丝压在表面上所施加的压缩力(类似于丝状伪足结构中的肌动蛋白束情况),我们对嫁接到模拟盒一端壁面上的平行活体(自组装)细丝束进行了颗粒分子动力学模拟,这些细丝与其构成单体的溶液处于化学平衡状态。当这些细丝在化学活性自由端生长并遇到模拟盒对面的约束壁时,系统达到平衡。细丝的进一步生长需要弯曲从而消耗能量,这自动限制了较长细丝的种群数量。我们分析了不同嫁接密度以及不同次临界或超临界条件下的细丝尺寸分布和细丝束对障碍物施加的力,并将这些性质与相应的理想受限束模型的预测进行了比较。在该分析中, singled out 了由细丝间相互作用引起的非理想效应和约束效应。对于在相同温度和两表面间相同间隙宽度下考虑的所有状态点,每根细丝施加在对面的壁上的力表现为重标度自由单体密度 ρ^1eff\hat{\rho}_1^{\rm eff} 的函数。该量可以直接从未与壁面直接接触的嫁接细丝尺寸域中观察到的指数细丝尺寸分布 PP 的特征长度估算出来。我们还根据有效聚合 (UU) 和解聚 (WW) 速率分析了细丝轮廓长度涨落的动力学,在此同样可以区分非理想效应和约束效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.1542,
  title  = {Compressive force generation by a bundle of living biofilaments},
  author = {Sanoop Ramachandran and Jean-Paul Ryckaert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.1542},
  year   = {2015}
}

备注

24 pages, 7 figures