马达蛋白在流体化活性网络中的双重拮抗作用
软凝聚态物质
2022-01-03 v2 生物物理
摘要
细胞利用相同的分子构件完成多种功能，从建立胞质流到产生机械力。特别地，这些非平衡态之间的转变由细胞骨架蛋白的表达与活性调控触发。然而，这些蛋白如何设定细胞骨架的大尺度力学并驱动此类非平衡相变仍知之甚少。在此，我们展示了一个由生物聚合物、分子马达与交联剂组成的最小网络根据其组成表现出两种截然不同的涌现行为：像活性流体一样自发流动，或像活性固体一样屈曲。分子马达扮演双重拮抗角色，根据ATP浓度流体化或刚化网络。通过结合实验、连续介质理论与化学动力学，我们确定了如何通过设定各组分浓度来组装具有目标活性与弹性的材料。活性与弹性应力可进一步通过光诱导的马达活性脉冲在原位操纵，控制固到流的转变。这些结果凸显了细胞骨架应力如何调控活物质的自组织，并为活性材料的理性设计与控制奠定基础。
引用
@article{arxiv.2112.11364,
title = {Dual antagonistic role of motor proteins in fluidizing active networks},
author = {Bibi Najma and Minu Varghese and Lev Tsidilkovski and Linnea Lemma and Aparna Baskaran and Guillaume Duclos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11364},
year = {2022}
}
备注
main test:16 pages, 5 figures; SI: 23 pages, 11 figures