On the role of mechanosensitive binding dynamics in the pattern formation of active surfaces
On the role of mechanosensitive binding dynamics in the pattern formation of active surfaces
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机械敏感结合动力学在活性表面图案形成中的作用
DOI：
10.1088/1367-2630/ac806d
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发表时间：
2022
影响因子：
3.3
通讯作者：
Elisabeth Fischer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mirco Bonati;L. D. Wittwer;S. Aland;Elisabeth Fischer
动物细胞的肌动蛋白皮层是附着在质膜内侧的薄聚合物层。它在细胞和组织尺度上的形状调节和图案形成中起关键作用，特别是在细胞分裂期间产生收缩环。实验研究表明，皮质是流体状的，但在长时间尺度上具有高度粘性，其力学特性受到主动和被动交联剂分子的敏感调节，这些分子调节主动应力和剪切粘度。在这里，我们使用一个已建立的最小模型的活性表面动力学的细胞皮质补充实验动机的机械敏感性的交联剂结合动力学的功能。进行线性稳定性分析和计算机模拟，我们表明，交联剂mechanosensitivity显着提高了图案形成的多功能性，使自组织形成的收缩环。此外，我们解决方案的浓度依赖性的剪切粘度作为一种方式来稳定环状图案和收缩中平面的活性表面。
The actin cortex of an animal cell is a thin polymeric layer attached to the inner side of the plasma membrane. It plays a key role in shape regulation and pattern formation on the cellular and tissue scale and, in particular, generates the contractile ring during cell division. Experimental studies showed that the cortex is fluid-like but highly viscous on long time scales with a mechanics that is sensitively regulated by active and passive cross-linker molecules that tune active stress and shear viscosity. Here, we use an established minimal model of active surface dynamics of the cell cortex supplemented with the experimentally motivated feature of mechanosensitivity in cross-linker binding dynamics. Performing linear stability analysis and computer simulations, we show that cross-linker mechanosensitivity significantly enhances the versatility of pattern formation and enables self-organized formation of contractile rings. Furthermore, we address the scenario of concentration-dependent shear viscosities as a way to stabilize ring-like patterns and constriction in the mid-plane of the active surface.
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影响因子：
19.6
作者：
Gross, Peter;Kumar, K. Vijay;Grill, Stephan W.
通讯作者：
Grill, Stephan W.
DOI：
10.1073/pnas.0601255103
发表时间：
2006-06-27
影响因子：
11.1
作者：
Guo, Bin;Guilford, William H.
通讯作者：
Guilford, William H.
影响因子：
3.3
作者：
Stamenovic, D;Suki, B;Fredberg, JJ
通讯作者：
Fredberg, JJ
影响因子：
5.5
作者：
Wang, N;Tolic-Norrelykke, IM;Stamenovic, D
通讯作者：
Stamenovic, D
影响因子：
16.6
作者：
Wollrab V;Thiagarajan R;Wald A;Kruse K;Riveline D
通讯作者：
Riveline D