蛋白质介导的膜间相互作用的多尺度方法：关联径向生长粘附中的微观与宏观动力学
软凝聚态物质
2015-09-02 v1 生物物理
摘要
导致两个或多个细胞膜耦合的大分子复合化是细胞许多生物功能的关键步骤。虽然其他机制也可能发挥作用，但粘附总是涉及可变形膜的涨落、蛋白质的扩散以及分子的结合与解离。由于这些随机过程耦合了众多的时间和长度尺度，膜粘附的理论建模一直是一个重大挑战。在此，我们提出了一种有效的 Monte Carlo 方案，其中膜的影响被整合到分子识别的局部速率中。Monte Carlo 方法中的后一步骤使我们能够在不损失精度的情况下，模拟细胞尺度系统中数十秒内的粘附域的成核和生长，这一点已通过比其昂贵 倍的 Langevin 模拟对比得到证实。为了进行此验证，Langevin 方法被增强以显式模拟蛋白质扩散，以及反应动力学和膜动力学。我们利用 Monte Carlo 方案深入了解实验观察到的微米级粘附域的径向生长，并将域生长的有效速率与潜在的微观事件联系起来。因此，我们证明了我们的技术提供了关于膜中蛋白质传输和复合化的详细信息，这是迈向理解细胞背景下更复杂膜相互作用的基础一步。
引用
@article{arxiv.1503.01718,
title = {Multiscale approaches to protein-mediated interactions between membranes - Relating microscopic and macroscopic dynamics in radially growing adhesions},
author = {Timo Bihr and Udo Seifert and Ana-Suncana Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01718},
year = {2015}
}