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【48812】袁军华张榕京课题组发现一类膜蛋白分子机器动力学新态
膜蛋白分子机器是一类重要的分子机器，以往一般都会选用荧光技能对其活体动力学进行研讨。因为荧光漂白效应，对单机器的动力学很难做长期观测，有必定的概率会疏忽其动力学进程的某些重要信息，这些技能难点让相关研讨面对很大的应战。细菌鞭毛马达是一种典型的膜蛋白分子机器，袁军华、张榕京团队以其为例，开展了对单马达动力学进行长期准确观测且对很多单马达数据来进行计算物理剖析的办法，然后发现了其动力学进程的暗态(hidden state)。
图.马达定子在三态之间转化的示意图：U为脱离态，O为结合态，H为暗态。每个马达最多可有11个定子，这儿只画了2个，其间右边定子长期处于O态，左面定子在三态之间随机转化。左下图为三态动力学模型。
细菌鞭毛马达由多个定子发生力矩，近年来人们发现每个定子都随机地与马达结合与脱离，且其脱离概率取决于马达负载，所以定子与马达的结合是个典型的逆锁结合(Catch bond)。依托这个机制，马达能习惯不一样的负载来调理其定子数。一直以来，我们以为定子与马达结合/脱离这个随机进程可由一个简略的双态模型来描绘，每个定子可处于两种或许的状况：结合态与脱离态。该团队经过对很多单马达稳态下定子数目的长期准确观测，计算出特定定子数的驻留时刻散布，然后发现其散布形状是典型的双指数方式，而非双态模型预言的单指数方式。经过这一些试验丈量，结合对这个随机进程的理论剖析，该团队发现了定子结合/脱离马达这个随机进程中的一个全新状况（称之为暗态），提出了三态模型来描绘这个随机进程，并进一步运用分子生物学结合计算物理剖析，确认了暗态的存在及其特征。暗态的发现将进一步加深对马达动力学的了解。
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