Rab GTPase 互联级联中的热力学不确定性关系
生物物理
2022-06-01 v2
摘要
我们利用马尔可夫状态网络对真核细胞中著名的 Rab GTPase 互联级联进行建模，以研究该非平衡系统的普适热力学不确定性关系（TUR）。首先，我们在单 Rab 物种模型与互联双 Rab 物种模型中均以数值方式证明了 TUR 成立。我们的结果表明，当两种 Rab GTPase 蛋白在远离平衡态处互联时，其热力学代价及相应的精度相较于单物种切换得到极大增强。这意味着，在远离平衡态时，这些蛋白试图通过在该级联中形成互联来优化其生物分子过程的执行精度。此外，我们的结果还表明，该互联级联（或振荡器）可实现一系列可调的速率常数（或频率），这提示了一种维持其鲁棒性的手段。最后，我们强调了热力学代价-精度、三角模体与疾病动力学之间的紧密关联。
引用
@article{arxiv.2204.01627,
title = {Thermodynamic Uncertainty Relation in the interlinked cascade of RabGTPases},
author = {Athokpam Langlen Chanu and R. K. Brojen Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01627},
year = {2022}
}
备注
25 pages, 7 figures