弯曲蛋白与活性细胞骨架力耦合驱动的囊泡形状理论研究
生物物理
2018-12-05 v1 软凝聚态物质
摘要
真核细胞具有柔性的形状，会根据细胞所执行的功能而动态变化。将细胞膜变形为所需形状的一种机制是通过表达弯曲膜蛋白。此外，这些弯曲膜蛋白常与细胞骨架的招募相关，后者施加活性力使膜变形。这种曲率与活性之间的耦合此前已在小变形和低维的线性极限下进行了理论探索。此处我们利用蒙特卡洛数值模拟，在三维空间中探索含有活性弯曲膜蛋白的囊泡的无约束形状。蛋白的活性表现为将膜向外推的突出力，这可能源自细胞膜附近肌动蛋白或微管聚合产生的细胞骨架。对于具有各向同性凸形的蛋白，额外的突出力增强了它们聚集并形成膜突起（芽）的倾向。此外，我们发现了另一种从带有项链型聚集体的变形球体到扁平煎饼状囊泡的相变，其中弯曲蛋白排列在外缘。这第二种相变由活性力与自发曲率耦合驱动，所得构型或可揭示黏附及运动细胞的片状伪足的组织方式。
引用
@article{arxiv.1812.01460,
title = {Theoretical study of vesicle shapes driven by coupling curved proteins and active cytoskeletal forces},
author = {Miha Fošnarič and Samo Penič and Aleš Iglič and Veronika Kralj-Iglič and Mitja Drab and Nir Gov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.01460},
year = {2018}
}