核质运输的时空动力学
生物物理
2026-04-24 v2 软凝聚态物质
亚细胞过程
摘要
核质运输对细胞功能至关重要，是细胞内快速分子分选的典型实例。它由分子进出细胞核的输入/输出之间的协调相互作用组成。本文研究了核质运输的时空动力学及其调控作用。我们构建了一个生物物理模型，该模型捕捉了核质运输的主要特征，特别是其通过 Ran 循环的调控。我们的模型给出了 Ran 循环各分子组分的稳态分布、弛豫时间以及核质分子比。我们表明这些量受其空间动力学及核内异质性的影响。具体而言，我们发现 Ran 鸟苷酸交换因子（RanGEF）的空间非均匀性——尤其是其靠近核膜的特性——增加了细胞核内的 Ran 含量。我们进一步表明，RanGEF 在核膜附近的积累源于其作为核内货物的内在动力学，并由 Ran 循环自身所运输。总体而言，本文强调了分子空间动力学在细胞过程中的关键作用，并为核质运输的理论与实验研究提出了新途径。
引用
@article{arxiv.2404.06688,
title = {Spatio-Temporal Dynamics of Nucleo-Cytoplasmic Transport},
author = {S. Alex Rautu and Alexandra Zidovska and Michael J. Shelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06688},
year = {2026}
}