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擁擠環(huán)境下的 DNA 特異性結(jié)合蛋白的促進擴散動力學(xué)

資料類型：

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關(guān)鍵詞：

特異性結(jié)合促進擴散擁擠效應(yīng) 理論與模擬

資料大?。?/td>

114K

所屬學(xué)科：

分子表征

來源：

2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會（2013.10.12~16，上海）

簡介：

實驗表明DNA特異性結(jié)合蛋白（如轉(zhuǎn)入因子）與DNA上的特異性結(jié)合靶點的結(jié)合速率比Debye-Smoluchowski理論推導(dǎo)出的在稀溶液中的三維最大擴散速率快100-1000倍，這種蛋白質(zhì)快速搜尋DNA的過程被稱為促進擴散。促進擴散模型認(rèn)為蛋白質(zhì)的搜尋過程由若干個沿DNA輪廓滑行一維擴散和在溶液中的三維擴散循環(huán)組成。然而促進擴散機理并沒有考慮到細胞環(huán)境中的擁擠效應(yīng)，尤其擁擠效應(yīng)對搜尋過程中一維擴散和三維擴散的動力學(xué)細節(jié)的影響。擁擠粒子不僅降低了蛋白質(zhì)粒子的擴散系數(shù)，而且可以使蛋白質(zhì)與DNA的非特異性結(jié)合變得更加緊密，從而影響蛋白質(zhì)粒子一維擴散和三維擴散之間的相關(guān)性。從二維空間的朗之萬動力學(xué)模擬結(jié)果中，我們發(fā)現(xiàn)隨著擁擠劑粒子濃度增加，平均搜尋時間單調(diào)上升，蛋白質(zhì)的平均單次一維滑行時間也是單調(diào)上升的，然而平均單次二維擴散時間卻幾乎不變，從而導(dǎo)致一維擴散總體時間的配比單調(diào)增加。我們還發(fā)現(xiàn)在二維擴散中蛋白質(zhì)跨越的DNA輪廓長度隨擁擠劑的增加不斷減小。

作者：

劉琳，羅開富

上傳時間：

2013-11-14 16:40:01

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