蛋白质介导的管状结构形成由突跳失稳转变主导
软凝聚态物质
2022-06-09 v1
摘要
质膜管在细胞膜和细胞内细胞器膜中无处不在。它们在物质运输、离子转运和细胞运动中起关键作用。质膜管的形成可归因于作用于膜的局部力或膜结合蛋白诱导的曲率。在此，我们提出一个数学框架来模拟由诱导各向异性自发曲率的蛋白所形成的圆柱形管状突起。我们的分析揭示管半径依赖于一个有效张力，该张力包含裸膜张力和蛋白诱导曲率的贡献。我们还发现管的长度经历从短的圆顶形膜到长圆柱的突变，该转变是突跳失稳(snapthrough instability)的特征。最后，我们表明突跳失稳依赖于不同参数，包括衣被面积、弯曲模量和蛋白诱导曲率的程度。我们的发现对由BAR结构域蛋白引起的管形成具有意义，例如在内吞作用、肌细胞中的t小管形成和线粒体嵴形成等过程中。
引用
@article{arxiv.2206.03652,
title = {Formation of protein-mediated tubes is governed by a snapthrough transition},
author = {Arijit Mahapatra and Padmini Rangamani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03652},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 10 figures