首页> 美国卫生研究院文献>other >Master equation-based analysis of a motor-clutch model for cell traction force
【2h】

Master equation-based analysis of a motor-clutch model for cell traction force

机译:基于主方程的电池牵引力电动机离合器模型分析

代理获取
本网站仅为用户提供外文OA文献查询和代理获取服务,本网站没有原文。下单后我们将采用程序或人工为您竭诚获取高质量的原文,但由于OA文献来源多样且变更频繁,仍可能出现获取不到、文献不完整或与标题不符等情况,如果获取不到我们将提供退款服务。请知悉。

摘要

Microenvironmental mechanics play an important role in determining the morphology, traction, migration, proliferation, and differentiation of cells. A stochastic motor-clutch model has been proposed to describe this stiffness sensitivity. In this work, we present a master equation-based ordinary differential equation (ODE) description of the motor-clutch model, from which we derive an analytical expression to for a cell’s optimum stiffness (i.e. the stiffness at which the traction force is maximal). This analytical expression provides insight into the requirements for stiffness sensing by establishing fundamental relationships between the key controlling cell-specific parameters. We find that the fundamental controlling parameters are the numbers of motors and clutches (constrained to be nearly equal), and the time scale of the on-off kinetics of the clutches (constrained to favor clutch binding over clutch unbinding). Both the ODE solution and the analytical expression show good agreement with Monte Carlo motor-clutch output, and reduce computation time by several orders of magnitude, which potentially enables long time scale behaviors (hours-days) to be studied computationally in an efficient manner. The ODE solution and the analytical expression may be incorporated into larger scale models of cellular behavior to bridge the gap from molecular time scales to cellular and tissue time scales.
机译:微环境力学在确定细胞的形态,牵引,迁移,增殖和分化中起着重要作用。已经提出了一种随机电动机-离合器模型来描述这种刚度灵敏度。在这项工作中,我们提出了一个基于主方程的电动机离合器模型的常微分方程(ODE)描述,从中我们得出了一个单元的最佳刚度(即牵引力最大的刚度)的解析表达式。 。通过建立关键控制单元特定参数之间的基本关系,此分析表达式可洞悉刚度感测的要求。我们发现基本的控制参数是电动机和离合器的数量(约束为几乎相等),以及离合器的开-关动力学的时间尺度(约束为有利于离合器绑定而不是离合器解锁)。 ODE解决方案和解析表达式都与蒙特卡洛电机离合器的输出显示出良好的一致性,并且将计算时间减少了几个数量级,这潜在地使得可以有效地对长时间尺度行为(小时-天)进行计算研究。 ODE解决方案和分析表达式可以并入较大范围的细胞行为模型中,以弥合从分子时间尺度到细胞和组织时间尺度的差距。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(6),4
  • 年度 -1
  • 页码 449–459
  • 总页数 19
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类
  • 关键词

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号