分支管状膜结构的稳定性
生物物理
2024-01-17 v1 软凝聚态物质
摘要
我们通过三角化网络模型的计算机模拟，研究了分支管状膜结构的能量学和稳定性。我们发现，如果分支间的角度为 120°，则可以通过施加机械力来创建并稳定三重（Y 型）连接。对于具有四面体角度的四面体连接也是如此。如果施加了错误的角度，分支会合并成一个线性结构，即一根单纯的管。释放机械力后，若将封闭体积和平均曲率（面积差）约束在固定值，Y 型分支结构保持亚稳态；然而，四面体连接会分裂成两个 Y 型连接。有点反直觉的是，在具有固定表面积和管径的结构中，增加一个 Y 型分支的能量成本是负的，即使考虑了额外分支端的正贡献也是如此。然而，对于固定的平均曲率，增加分支也会迫使管变细，因此总曲率能量成本为正。本文讨论了这些发现对细胞中分支网络结构稳定性的可能意义。
引用
@article{arxiv.2401.07596,
title = {Stability of branched tubular membrane structures},
author = {Maike Jung and Gerhard Jung and Friederike Schmid},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.07596},
year = {2024}
}