Суперіони у вузьких нанопорах з множинною заселеністю

Автор(и)

  • В.М. Харкянен Інститут фізики НАН України
  • С.О. Єсилевський Інститут фізики НАН України
  • Н.М. Березецька Інститут фізики НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe56.6.585

Ключові слова:

-

Анотація

Загальну теорію однорядної багаточастинкової дифузії у вузьких порах можна суттєво спростити у випадку одночастинкового потенціального профілю у формі перевернутого дзвона, який часто спостерігається у біологічних іонних каналах. Такий профіль приводить до появи вузького та глибокого жолоба в енергетичному ландшафті системи, який відповідає оптимальному шляху провідності у конфігураційному просторі. Якщо такий жолоб існує, то рух кількох частинок можна звести до руху єдиної квазічастинки, названої суперіоном, яка переміщується у одновимірному ефективному потенціалі. Концепція суперіонів значно зменшує обчислювальну складність задачі та дає просту й наочну фізичну інтерпретацію феноменів провідності у вузьких нанопорах.

Посилання

D.A. Doyle et al., Science 280, 69 (1998).

https://doi.org/10.1126/science.280.5360.69

S. Berneche and B. Roux, Nature 414, 73 (2001).

https://doi.org/10.1038/35102067

B. Hille, Ion Channels of Excitable Membranes(Sinauer Associates, Sunderland, Mass., 2001).

G. Hummer, J.C. Rasaiah, and J.P. Noworyta, Nature 414, 188 (2001).

https://doi.org/10.1038/35102535

F. Zhu and K. Schulten, Biophys. J. 85, 236 (2003).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(03)74469-5

D.J. Mann and M.D. Halls, Phys. Rev. Lett. 90, 195503 (2003).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.195503

S. Berneche and B. Roux, Biophys. J. 78, 2900 (2000).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(00)76831-7

S.-H. Chung, T.W. Allen, and S. Kuyucak, Biophys. J. 82, 628 (2002).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(02)75427-1

M. Compoint et al., Biochem. Biophys. Acta 1661, 26 (2004).

https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2003.11.019

S. Chang et al., Biophys. J. 77, 2517 (1999).

https://doi.org/10.2527/1999.7792517x

B. Corry, S. Kuyucak, and S.-H. Chung, Biophys. J. 78, 2364 (2000).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(00)76781-6

A. Aksimentiev and K. Schulten, Biophys. J. 88, 3745 (2005).

https://doi.org/10.1529/biophysj.104.058727

V.N. Kharkyanen and S.O. Yesylevskyy, Phys. Rev. E 80, 031118 (2009).

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.80.031118

R.J. Mashl et al., Biophys. J. 81, 2473 (2001).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(01)75893-6

S.O. Yesylevskyy and V.N. Kharkyanen, Phys. Chem. Chem. Phys., 3111 (2004).

https://doi.org/10.1039/b316452g

P. McGill and M.F. Schumaker, Biophys. J. 71, 1723 (1996).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(96)79374-8

W. Stephan, B. Kleutsch, and E. Frehland, J. of Theor. Biol. 105, 287 (1983).

https://doi.org/10.1016/S0022-5193(83)80009-5

S.O. Yesylevskyy and V.N. Kharkyanen, Chem. Phys. 312, 127 (2004).

https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2004.11.031

B. Hille and W. Schwarz, J. Gen. Physiol. 72, 409 (1978).

https://doi.org/10.1085/jgp.72.4.409

Downloads

Опубліковано

2022-02-10

Як цитувати

Харкянен V., Єсилевський S., & Березецька N. (2022). Суперіони у вузьких нанопорах з множинною заселеністю. Український фізичний журнал, 56(6), 585. https://doi.org/10.15407/ujpe56.6.585

Номер

Розділ

Загальні питання теоретичної фізики