Diffusive exit rates through pores in membrane-enclosed structures
Diffusive exit rates through pores in membrane-enclosed structures
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通过膜封闭结构中的孔的扩散出口率
DOI：
10.1088/1478-3975/acb1ea
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
2
通讯作者：
Koslover, Elena F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, Zitao;Koslover, Elena F.
许多膜封闭的细胞内结构的功能依赖于扩散颗粒的释放，这些颗粒通过膜上的狭窄孔或通道排出。释放速率随孔道的大小、密度和长度而变化。我们提出了一个简单的近似模型，通过随机模拟验证，用于估计圆柱体和其他简单形状域的有效释放率，作为通道参数的函数。结果表明，对于非常小的孔隙，分散在边界上的低密度通道足以实现大量的颗粒释放。此外，我们表明，增加被动通道的长度既可以降低释放率，又可以减少对通道密度的依赖。我们的结果与先前测量的内质网小管局部钙释放率进行了比较，提供了对观察到的钙外排负责的相关通道密度的估计。
The function of many membrane-enclosed intracellular structures relies on release of diffusing particles that exit through narrow pores or channels in the membrane. The rate of release varies with pore size, density, and length of the channel. We propose a simple approximate model, validated with stochastic simulations, for estimating the effective release rate from cylinders, and other simple-shaped domains, as a function of channel parameters. The results demonstrate that, for very small pores, a low density of channels scattered over the boundary is sufficient to achieve substantial rates of particle release. Furthermore, we show that increasing the length of passive channels will both reduce release rates and lead to a less steep dependence on channel density. Our results are compared to previously-measured local calcium release rates from tubules of the endoplasmic reticulum, providing an estimate of the relevant channel density responsible for the observed calcium efflux.
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