Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 28: Polymere und Membranen

DY 28.5: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 18:00–18:15, H3

Generalisiertes 2-Zustandsmodell für molekulare Motoren — •Andrej Vilfan, Erwin Frey und Franz Schwabl — Institut für Theoretische Physik, Physik-Department der TU-München, James-Franck-Strasse, 85747 Garching

Wir untersuchen die Bewegung von molekularen Motoren wie Kinesin oder Myosin mit Hilfe eines phänomenologischen Zweizustandsmodells. Die Motoren können sich in dem angekoppelten oder abgekoppelten Zustand befinden. In unserem Modell berücksichtigen wir Konformationsänderungen, thermische Fluktuationen, diskrete Bindungsstellen, kraftabhängige Übergangsraten und Rückgratelastizität. Wir lösen das Modell mit meist analytischen Methoden für ein einzelnes Motorpaar (Kinesin) und für unendlich viele gekoppelte Motoren (Myosin in Muskeln). Die berechneten Kraft-Geschwindigkeitsrelationen stimmen bei realistischen Parameterwerten gut mit den experimentellen Daten überein. Wir zeigen quantitativ, daß die Elastizität der Filamente die Fähigkeit der Motoren, gegen externe Kräfte zu wirken, wesentlich einschränken und die Form der Kraft-Geschwindigkeitsrelation ändern kann. Eine Abschätzung zeigt, daß die Muskeln so gebaut sind, daß dieser Effekt nicht auftritt. Er müsste allerdings in Vitro beobachtbar sein.