晶格超敏性无需精细调节即可放大大肠杆菌信号
生物物理
2025-02-18 v2 统计力学
摘要
大肠杆菌趋化晶格由受体、激酶和衔接蛋白组成，是生化信号处理的重要测试案例。激酶输出的特征在于对广泛背景配体水平的精确适应以及对浓度微小相对变化的大增益响应。现有晶格模型通过受体之间或受体-激酶核心单元之间的别构相互作用实现增益。本文引入一种通过完全不同机制运行的模型，其中受体门控相邻激酶之间本质上远离平衡的酶促反应。我们的晶格模型通过更接近零级超敏性而非别构的机制实现增益，因此称之为晶格超敏性。与其他晶格临界模型不同，晶格超敏性模型可通过时间尺度分离而非精细调节实现任意高增益。该模型还捕捉到难以用现有模型解释的定性实验结果。我们讨论了在晶格基板中可能的实现方式，其中长柔性连接子可能介导相邻核心单元之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2405.18331,
title = {Lattice ultrasensitivity amplifies signals in E. coli without fine-tuning},
author = {Derek M. Sherry and Isabella R. Graf and Samuel J. Bryant and Thierry Emonet and Benjamin B. Machta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18331},
year = {2025}
}