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由各向异性蛋白介导的囊泡化机制

软凝聚态物质 2022-11-18 v1

摘要

内吞作用是细胞中大分子(货物)和膜蛋白运输的重要生物学过程。在酵母细胞中,这涉及膜上管状结构的内陷以及内吞囊泡的形成。具有新月形的 Bin/Amphiphysin/Rvs(BAR)蛋白通常被认为是主动参与者,通过在管状膜侧面形成支架来挤压管状结构并掐断囊泡。此处我们使用扩展的 Helfrich 模型从理论上研究 BAR 蛋白如何通过产生各向异性曲率帮助驱动囊泡形成。我们的结果表明,在经典 Helfrich 模型内,增加管状膜侧面的自发曲率无法将管半径减小到诱导膜裂变的关键尺寸。然而,涂覆有产生各向异性曲率的蛋白质的膜易于经历沙漏形颈缩或管形颈缩过程,这是导致膜裂变和囊泡形成的重要步骤。此外,我们的研究表明,取决于蛋白质所产生的各向异性曲率类型,维持蛋白质包覆膜处于管状形状所需的力与自发曲率呈现定性不同的关系。该结果为确定蛋白质的各向异性曲率类型提供了实验指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.09490,
  title  = {Vesiculation mechanisms mediated by anisotropic proteins},
  author = {Ke Xiao and Chen-Xu Wu and Rui Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09490},
  year   = {2022}
}