新的计算机模型有助于研究细胞膜动力学

一个细胞不断重塑开展关键任务，如认识到其他细胞，营养素或排序的蛋白质，其流体膜。

由于膜的流动性和内在的紊乱，调查这些和其他维持生命的详细过程一直很难。但由Markus Deserno，在卡内基 - 梅隆大学的物理学副教授，开发了一个计算机模型提供了一种新的方法 - 让他在规模较大的膜动态模拟和观察几百纳米。这是许多关键膜介导的过程发生在这一规模。

Deserno将描述这一模式的应用囊泡创造的生物物理问题上周二，4月8日在第235的美国化学学会全国会议在新奥尔良。

“我们的模型是粗粒度的，Deserno说。” “你可以把它看作是印象派绘画。在远处，一切看起来不错。你可以看到睡莲或芭蕾舞。但直至关闭，所有的细节都消失了，你只看到颜色的斑点。我们在什么的睡莲，而不是颜色的斑点情况感兴趣，“他补充说。

有了这个粗粒度模型，Deserno可以准确地捕捉重要的大型特色，像膜的弯曲和曲线，这使得他的提问超出了原子分辨率，但小于整个细胞的大小。他的模型是通用的，因为他可以添加感兴趣的蛋白质脂质膜，并观察它们如何相互作用。

使用这台计算机模型，Deserno和他的同事在高分子研究的马克斯普朗克研究所在德国，美因茨，最近发现一个纯粹的物理机制，使灸 - “。囊泡”的过程中，形成曲线周围的细胞膜蛋白质或其他细胞的货物如果没有这种通用能力曲线及其蛋白镶满膜和关闭货运航天飞机芽，一个细胞就无法生存。

“最终，理解的囊泡的动态推进抗病毒治疗或了解如何蛋白加工歪去一个细胞内，导致疾病的设计的关键，”Deserno说。

Deserno和他的团队创造了一个与细胞膜脂质双层的计算机模拟 - 50000个人脂类分子制成的肥皂，像电影 - 镶嵌着36均匀分布和隐形眼镜形磁盘代表重塑蛋白质，这是参与天灸。然后，他的仿真设置允许流体膜的波动，因为它通常会。在模拟过程中，人工膜开始弯曲的地方。每个磁盘在创建弧形膜结构，膜略微弯曲。这种局部曲率遍布像一个小磁盘“的光环。”当两个磁盘走近彼此重叠的光晕导致间接的互动关系。因此，虽然有没有磁盘之间的明确互动，这些对象的间接吸引对方通过膜，Deserno的研究小组发现。

Deserno说：“这项工作，我们提供了坚实的支持，最近已日益普及的一种机制”。他说：“迄今为止，还没有一个已经证明大多数人都来接受明显正是在生物物理水平 - 重塑蛋白确实可以聚集和促进其曲率印记单独灸。我们的模拟结果表明，蛋白质不需要直接交互来驱动这个关键进程。“

了解天灸身体如何运作，应该更容易从长远来看，合理的设计和单个细胞提供药物，根据Deserno。 “这是我们研究的最大的实用价值。现在，我们有一个拟议中的机制，我们可以受到它来提出的问题，如为什么总是在天灸的某些蛋白质，。“

此外，调查松树Guven在国立自治大学，墨西哥和马丁米勒在巴黎高等师范学院，的同事们一起在膜介导的相互作用过程的计算机模拟，Deserno，已开发了强大的理论工具研究强调运输通过弧形膜和力量。

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