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细胞膜上多种分子物种的分选

软凝聚态物质 2023-08-16 v2 亚细胞过程

摘要

真核细胞通过在其脂质膜表面发生的分子因子剧烈蒸馏过程来维持其内部秩序。为了理解这种分子分选过程的特性,最近提出了一种该过程的物理模型 [arXiv:1811.06760],该模型基于: 单一且初始分散的分子物种在脂质膜上相分离为空间局域化的分选结构域, 结构域诱导的膜弯曲导致亚微米级脂质囊泡成核,该囊泡天然富含被吞噬分选结构域中的分子。对该模型的分析表明,在参数空间中存在一个使分选效率最高的最优区域。在此,该模型被扩展以解释一组不同分子物种的同时蒸馏。我们发现,已分选分子在膜上停留的平均时间随分子池的异质性(即被分选的不同分子物种的数量)增加而增加,符合一个简单的标度律;并且大量不同的分子物种原则上可以在典型的细胞膜区域上并行分选,而不会显著相互干扰。此外,研究发现当不同分子物种具有相近的同型亲和力时,分选效率最高。我们还考虑了价(即分选结构域中一个分子的平均相互作用邻居数)如何影响分选过程,发现高价分子可以比低价分子以更高的效率被分选。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.05966,
  title  = {Sorting of multiple molecular species on cell membranes},
  author = {A. Piras and E. Floris and L. Dall'Asta and A. Gamba},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05966},
  year   = {2023}
}