N个相互作用马达蛋白驱动的货物的失速力

我们研究一个通用的一维模型，描述由N个马达蛋白驱动的细胞内货物在外加力作用下的运动。该模型包含马达-货物和马达-马达相互作用。货物的运动由过阻尼朗之万方程描述，而马达动力学则由跳跃速率指定，这些速率遵循关于每次跳跃事件能量变化的局域细致平衡条件。基于此模型，我们证明失速力，即对应于货物平均速度为零的平均外力，完全独立于相互作用的细节，因此始终等于各个马达失速力之和。这一精确结果基于一个简单假设：货物的（宏观）失速状态类似于热力学平衡态，其特征是任意两个微观状态之间的净概率流为零，其中微观状态由马达相对于货物的位置指定。我们还确定了失速状态下微观状态对应的概率分布。这些预测与使用特定相互作用势形式进行的数值模拟完全一致。