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Titel: Self-Organized Lane Formation in Bidirectional Transport by Molecular Motors
VerfasserIn: Jose, Robin
Santen, Ludger
Sprache: Englisch
Titel: Physical Review Letters
Bandnummer: 124
Heft: 19
Verlag/Plattform: American Physical Society
Erscheinungsjahr: 2020
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: Within cells, vesicles and proteins are actively transported several micrometers along the cytoskeletal filaments. The transport along microtubules is propelled by dynein and kinesin motors, which carry the cargo in opposite directions. Bidirectional intracellular transport is performed with great efficiency, even under strong confinement, as for example in the axon. For this kind of transport system, one would expect generically cluster formation. In this Letter, we discuss the effect of the recently observed self-enhanced binding affinity along the kinesin trajectories on the microtubule. We introduce a stochastic lattice-gas model, where the enhanced binding affinity is realized via a floor field. From Monte Carlo simulations and a mean-field analysis we show that this mechanism can lead to self-organized symmetry breaking and lane formation that indeed leads to efficient bidirectional transport in narrow environments.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1103/PhysRevLett.124.198103
URL der Erstveröffentlichung: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.198103
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-414850
hdl:20.500.11880/37165
http://dx.doi.org/10.22028/D291-41485
ISSN: 1079-7114
0031-9007
Datum des Eintrags: 23-Jan-2024
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Physik
Professur: NT - Prof. Dr. Ludger Santen
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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