核糖体的随机动力学：单体马达性质与集体行为
生物物理
2009-07-12 v3 统计力学
亚细胞过程
摘要
细胞中蛋白质分子的合成由核糖体完成。核糖体可被视为一种分子马达，它利用输入的化学能在信使 RNA (mRNA) 轨道上移动，该轨道同时也作为相应蛋白质聚合的模板。然而，其前进运动的特征是转位与停顿的交替序列。利用一个捕捉了单个核糖体力学化学循环的定量模型，我们推导出了其在 mRNA 轨道上相继位置停留时间分布的精确解析表达式。平均停留时间的倒数满足一个“类米氏”方程，并与具有无分支力学化学循环的分子马达平均速度的一般公式相一致。通过适当推广该公式，我们还推导出了核糖体的精确力-速度关系。通常，许多核糖体同时在同一 mRNA 轨道上移动，而每个核糖体合成同一蛋白质的一个拷贝。我们通过引入同一轨道上不同个体间的空间排斥，扩展了单核糖体模型。我们在由实验可控参数张成的三维空间中绘制了该核糖体交通模型的相图。我们提出了对理论预测的新实验检验建议。
引用
@article{arxiv.0903.2608,
title = {Stochastic kinetics of ribosomes: single motor properties and collective behavior},
author = {Ashok Garai and Debanjan Chowdhury and Debashish Chowdhury and T. V. Ramakrishnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.2608},
year = {2009}
}
备注
Final published version