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应用于 F1-ATP 酶的涨落定理。

Fluctuation theorem applied to F1-ATPase.

机构信息

The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University, 8-1 Mihogaoka, Ibaraki 567-0047, Osaka, Japan.

出版信息

Phys Rev Lett. 2010 May 28;104(21):218103. doi: 10.1103/PhysRevLett.104.218103.

DOI:10.1103/PhysRevLett.104.218103
PMID:20867140
Abstract

In recent years, theories of nonequilibrium statistical mechanics such as the fluctuation theorem (FT) and the Jarzynski equality have been experimentally applied to micro and nanosized systems. However, so far, these theories are seldom applied to autonomous systems such as motor proteins. In particular, representing the property of entropy production in a small system driven out of equilibrium, FT seems suitable to be applied to them. Hence, for the first time, we employed FT in the single molecule experiments of the motor protein F1-adenosine triphosphatase (F1), in which the rotor γ subunit rotates in the stator α3β3 ring upon adenosine triphosphate hydrolysis. We found that FT provided the better estimation of the rotary torque of F1 than the conventional method.

摘要

近年来,非平衡统计力学理论,如涨落定理(FT)和雅可比等式(Jarzynski equality),已经被应用于微观和纳米系统的实验中。然而,到目前为止,这些理论很少应用于自主系统,如马达蛋白。特别是,FT 可以表示在非平衡驱动的小系统中熵产生的特性,因此它似乎适合于这些系统。因此,我们首次在马达蛋白 F1-三磷酸腺苷酶(F1)的单分子实验中应用了 FT,在这个实验中,转子 γ 亚基在三磷酸腺苷水解时在定子 α3β3 环中旋转。我们发现,FT 比传统方法提供了对 F1 旋转扭矩的更好估计。

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