通过二聚体三聚体耦合实现的极性化学受体簇集

细菌趋化性的受体在细胞两极形成簇，这些簇作为“天线”放大配体浓度的微小变化。有趣的是，化学受体在多个长度尺度上簇集。在最小尺度上，受体形成二聚体，这些二聚体组装成稳定的二聚体三聚体。在大尺度上，三聚体形成由数千个受体组成的大型极性簇。尽管关于受体簇产生的信号特性已有很多了解，但受体如何定位在细胞两极以及簇大小决定因素尚不清楚。在这里，我们提出了一个基于耦合的二聚体三聚体的极性受体簇集模型，其中簇大小由簇-膜自由能的最小值决定。该能量包括簇-膜弹性能的贡献（由于大簇的高固有曲率而惩罚大簇）和有利于大簇的受体-受体耦合。我们发现，在弯曲的细胞两极处，减小的簇-膜曲率失配导致形成与实验观察一致的大型且稳健的极性簇，同时侧向簇被有效抑制。