細(xì)胞中微管結(jié)構(gòu)解聚的生物力學(xué)研究.pdf

1、作為細(xì)胞骨架主要成分的蛋白質(zhì)微管具有動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定特性，往往一直處于聚合生長(zhǎng)與解聚縮短的隨機(jī)變化中。這一特性具有非常重要的生物學(xué)意義，如人們猜想真核細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，姐妹染色體分離到兩個(gè)子細(xì)胞中的主要?jiǎng)恿?lái)源于此。這是由于微管自身結(jié)構(gòu)發(fā)生解聚時(shí)能夠產(chǎn)生機(jī)械力，借助于相關(guān)分子結(jié)構(gòu)可以帶動(dòng)染色體分離。圍繞這一猜想，目前已經(jīng)有許多小組對(duì)微管結(jié)構(gòu)解聚所產(chǎn)生的力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并建立了初步的理論模型揭示這一解聚力如何對(duì)染色體分離進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。然而這些研

2、究仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以精確定量地揭示微管結(jié)構(gòu)解聚后驅(qū)動(dòng)染色體分離的生物力學(xué)機(jī)理。鑒于此，本碩士論文通過(guò)考慮微管中分子之間的作用勢(shì)，基于大變形連續(xù)曲梁理論對(duì)微管結(jié)構(gòu)解聚后微管的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，建立了微管驅(qū)動(dòng)染色體分離的新的定量生物力學(xué)機(jī)制。具體創(chuàng)新研究成果有：（1）建立起微管與Dam1納米環(huán)復(fù)合結(jié)構(gòu)的相互作用的力學(xué)模型；（2）定量給出了末端微絲對(duì)微管結(jié)構(gòu)在解聚過(guò)程中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的影響規(guī)律；（3）理論計(jì)算微管解聚產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力與實(shí)驗(yàn)測(cè)量相符，定量揭