复杂能量景观中的首达时间：以非肌球蛋白 II 组装为例

复杂能量景观常出现在生物系统中，例如蛋白质折叠、生化反应或细胞内运输过程。它们的物理效应常反映在这些能量景观产生的首达时间中。然而，其计算 notoriously 困难，且往往难以识别给定能量景观的最相关特征。此处我们展示如何通过将 Fokker-Planck 方程粗粒化为主方程并以迭代过程分解其首达时间来实现这一点。我们将该方法应用于非肌球蛋白 II（NM2）两根杆之间的静电相互作用，NM2 是非肌细胞中产生力的主要分子马达。能量景观由三种不同亚型的氨基酸序列直接计算得到。我们的方法使我们能够识别它们自组装为非肌球蛋白 II 微丝的最相关能垒，以及它们在受力下的变化。特别地，我们发现反平行构型比平行构型更稳定，但在机械载荷下也表现出更多变化。我们的工作展示了 NM2 组装在机械载荷下可预期的丰富动力学，并一般性地展示了如何识别复杂能量景观中最相关的能垒。