各向同性交联肌动蛋白网络的微观与宏观流变学性质

细胞利用诸如肌动蛋白或中间纤维之类的半柔性生物聚合物,通过动态调节交联分子的浓度和类型来控制其局部粘弹性响应。所形成网络的微观结构主要决定了其力学性质。如何将结构转变与交联分子的分子性质以及网络的力学响应联系起来,仍然是一个重要的挑战。这可以通过明确的体外模型系统结合显微技术得以最好地实现。本文表明,随着交联剂 HMM(重酶解肌球蛋白,heavy meromyosin)浓度的增加,网络的力学响应会发生转变。在低交联剂密度下,网络弹性由聚合物的缠结长度主导;而在高 HMM 密度下,交联剂间距决定了弹性行为。利用微观流变学方法,在低交联剂浓度下观察到了非均匀网络的形成。微观与宏观流变学均报告了向均匀交联相的相同转变。该转变由一个恒定的平均交联剂间距决定。因此,各向同性交联的体外肌动蛋白网络的微观与宏观力学性质仅由一个内在的网络参数决定。