拥挤环境下的 DNA 特异性结合蛋白的促进扩散动力学-中国聚合物网,论文下载

拥挤环境下的 DNA 特异性结合蛋白的促进扩散动力学

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特异性结合促进扩散拥挤效应理论与模拟

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简介：

实验表明DNA特异性结合蛋白（如转入因子）与DNA上的特异性结合靶点的结合速率比Debye-Smoluchowski理论推导出的在稀溶液中的三维最大扩散速率快100-1000倍，这种蛋白质快速搜寻DNA的过程被称为促进扩散。促进扩散模型认为蛋白质的搜寻过程由若干个沿DNA轮廓滑行一维扩散和在溶液中的三维扩散循环组成。然而促进扩散机理并没有考虑到细胞环境中的拥挤效应，尤其拥挤效应对搜寻过程中一维扩散和三维扩散的动力学细节的影响。拥挤粒子不仅降低了蛋白质粒子的扩散系数，而且可以使蛋白质与DNA的非特异性结合变得更加紧密，从而影响蛋白质粒子一维扩散和三维扩散之间的相关性。从二维空间的朗之万动力学模拟结果中，我们发现随着拥挤剂粒子浓度增加，平均搜寻时间单调上升，蛋白质的平均单次一维滑行时间也是单调上升的，然而平均单次二维扩散时间却几乎不变，从而导致一维扩散总体时间的配比单调增加。我们还发现在二维扩散中蛋白质跨越的DNA轮廓长度随拥挤剂的增加不断减小。

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liu

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2013-11-14 16:40:01

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