非平衡漂移扩散中的膜蛋白运动：来自浓度或温度梯度引起的涨落
软凝聚态物质
2025-08-28 v2 适应与自组织系统
生物物理
计算物理
亚细胞过程
摘要
我们研究了细胞膜内部的蛋白质，其中涉及由浓度和温度空间变化引起的非平衡现象。我们开发了基于非平衡统计力学的仿真方法，构建了能够跟踪单个蛋白质动力学、空间变化浓度涨落以及热力学交换的随机混合连续-离散描述。我们探讨了蛋白质在膜内定位和图案形成的生物学机制，以及温度梯度感知因素。我们还研究了在能量景观中由于膜内部异质结构引起的温度变化下，粒子的布朗运动动力学。所引入的方法为研究涉及单个蛋白质漂移扩散动力学以及系统热力学和机械部分之间能量交换和涨落的生物物理机制提供了自洽模型。这些方法也可用于研究其他生物系统和软材料中的相关非平衡效应。
引用
@article{arxiv.2506.22695,
title = {Protein Drift-Diffusion in Membranes with Non-equilibrium Fluctuations arising from Gradients in Concentration or Temperature},
author = {D. Jasuja and P. J. Atzberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22695},
year = {2025}
}