细胞骨架马达蛋白的跑停动力学

细胞骨架马达蛋白参与维持细胞正常功能至关重要的主要胞内运输过程。马达表现出不同的运动状态：沿丝状纤维的主动运动，以及有效的静止阶段——在此阶段它从丝状纤维上脱离，并由于细胞质拥挤而在脱离点附近进行被动扩散。运动与暂停阶段之间的转移速率通常是不对称的，并且受环境条件变化的显著影响，这影响了货物向特定靶标递送的效率。通过考虑分子马达在单根丝状纤维以及动态丝状网络上的运动，我们提出了一个经历频繁暂停阶段的自驱动粒子动力学的解析模型。马达的进程性、丝状网络的结构特性以及两种运动状态间转移速率之间的相互作用剧烈地改变了动力学：不同类型反常扩散动力学之间的多次转变发生，并且向渐近扩散或弹道运动的跨界时间变化达数个数量级。我们绘制了转移速率空间中的相图，并探讨了运动的初始条件对所得动力学的作用。