|
Conference publicationsAbstractsXXX conferenceThe effect of collective potential on the nonlinear dynamics of microtubulesJoint Institute for Nuclear Research, 6 Joliot-Curie str., Dubna, 141980, Russia, tel. 216-2119, anna-sergeevna00@yandex.ru 11 Farmaceutski fakultet, Univerzitet u Beogradu, Serbia, 11221, Beograd, Vojvode Stepe 450 22 Levi 9 Global Sourcing Balkan D.O.O., Serbia, 21000, Novi Sad, Trifkovićev trg 6 33 Institut za Nuklearne Nauke Vinča, Laboratorija za Atomsku Fiziku (040), Serbia, 11001, Beograd, Poštanski pregradak 522
В настоящей работе исследуется нелинейная динамика микротрубочек (МТ), важнейших компонентов цитоскелета эукариотических клеток [1]. МТ представляют собой полые цилиндры, стенки которых образованы 13 протофиламентами (ПФ), собранными из димеров белка тубулина. Каждый димер состоит из α- и β-мономеров и обладает собственным дипольным моментом. Благодаря сегнетоэлектрическим свойствам МТ участвуют в проведении электрических и механических сигналов [2]. Двухкомпонентная модель МТ описывает угловые и тангенциальные колебания димера с учетом геометрии МТ, диполь-дипольных взаимодействий димеров белка и наличии затухания. Модельный подход предлагает рассмотрение динамики МТ в пределах одного ПФ, а влияние соседних димеров учитывается через коллективное электрическое поле. Для описания взаимодействия между димерами вводится эффективный двухъямный потенциал. Исследуются три вида потенциала: один симметричный и два несимметричных. Для нахождения частных аналитических решений нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих динамику МТ, применялся метод укороченного разложения по гиперболическим тангенсам [3]. Для каждого типа коллективных потенциалов получены несколько решений в виде уединенных волн (кинк-солитонов). Анализ стабильности решений показывает, что стабильны дозвуковые волны, в то время как сверхзвуковые волны неустойчивы [4]. Проект выполнен в рамках Соглашения о сотрудничестве между Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ) и Министерством образования и науки Республики Сербия.
Литература 1. Dustin P. // Microtubules. - Springer. 1984. 2. S. Zdravkovic, A.N. Bugay, G.F. Aru, A. Maluckov. Localized modulated waves in microtubules // Chaos 24 (2), 2014. P. 23139-1-23139-7. 3. El-Wakil S. A., Abdou M. A. New exact travelling wave solutions using modified extended tanh-function method //Chaos, Solitons & Fractals 31, №4, 2007. P. 840-852. 4. Zdravkovic S. et al. Three Kinds of W-Potentials in Nonlinear Biophysics of Microtubules //SSRN Electronic Journal, 2022. P. 4250844.
Presentation |
