亚细胞Min振荡中MinE环的自组织

我们对杆状细菌{\it 大肠杆菌}内蛋白质MinD和MinE亚细胞振荡过程中观察到的MinE环的自组织进行了建模。通过稳态近似，我们可以独立于Min振荡的其他细节，一般性地研究MinE环。MinE与正在解聚的MinD丝尖端的再结合，通过一个标度化的细胞形状参数$\tilde{r}$控制着MinE环的形成。我们在丝尖端附近发现了两种类型的E环轮廓：由沿细菌长度的一维MinE扩散控制的强平台型E环，或由丝尖端附近三维扩散控制的弱尖点型E环。虽然强E环的宽度取决于$\tilde{r}$，但MinD丝尖端处MinE的占据分数是饱和的，因此解聚速度对$\tilde{r}$的依赖性不强。相反，对于弱E环，$\tilde{r}$和MinE与MinD的化学计量比都强烈控制着尖端占据，从而控制解聚速度。体内MinE环接近弱环与强环之间的阈值，因此MinD丝解聚速度应对细胞形状、化学计量比和MinE再结合速率敏感。我们还发现，在用于体外ATP酶活性测定的适当开放几何结构中，MinE环形成的瞬态过程相当长，这解释了在这些测定中观察到的较小MinE浓度下ATP酶活性的长时间延迟，而无需援引协同MinE活性。