Enhanced diffusion of molecular motors in the presence of adenosine triphosphate and external force
在恒定外力作用下，分子马达的扩散被认为是一个简单的理论模型的基础上。马达由布朗粒子在一系列周期性放置在直线上的抛物线势中运动表示，并且通过化学反应将势从一个抛物线随机切换到另一个抛物线，这对应于马达蛋白中ATP的水解或合成。结果发现，扩散系数作为力的函数表现出峰值。这种扩散增强的机制和观察它的生物旋转马达F1-ATP酶的可能性，进行了讨论。
2016-05-31 cond-mat.stat-mech
Traffic of molecular motors through tube-like compartments
利用格子模型研究了分子马达在开放管状腔室中的运动。这些模型表现出边界诱导的相变相关的非对称简单排斥过程（ASEP）在一维。过渡线的位置取决于管两端的边界条件。研究了三种边界条件：（A）对应于封闭圆环管的周期边界条件。(B)在局部保持径向平衡的两个管端处的固定马达密度;以及（C）在一端处的扩散马达注入和在另一端处的扩散马达提取。除了相图，我们还确定了使用平均场近似和蒙特卡罗模拟的绑定和未绑定的电机密度的配置文件。我们的理论预测是实验可以达到的。
2003-04-30 cond-mat.stat-mech
Walks of molecular motors interacting with immobilized filaments
分子马达在细胞骨架丝上的运动用直线上的定向行走来描述。允许从这条线上分离的概率很小。周围流体的运动可以用对称随机游动来描述。分离和再附着的影响计算的主方程的解析解。结果得到的分数绑定电机，他们的平均速度和位移。封闭的系统在有限的几何形状（管，板）导致一个实验上可实现的问题，这是研究在一个连续的描述，也在数值上的晶格模拟。
2004-08-30 cond-mat.stat-mech
Individual and Collective Behavior of Small Vibrating Motors Interacting Through a Resonant Plate
我们报告了许多小型电机-手机振动器-粘在共振板上并通过共振板相互作用的实验。我们发现，个别电机与板的相互作用，表现出滞后在其稳态频率由于板共振的相互作用。对于多个电机同时运行的情况，当电机的频率接近板的共振时，电机之间的同步程度增加，并且电机同步的频率表现出历史依赖性。
2010-05-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Modified Fluctuation-dissipation theorem for non-equilibrium steady-states and applications to molecular motors
我们提出了一个理论框架，以了解修改后的波动耗散定理有效的系统接近非平衡稳态和服从马尔可夫动力学。我们讨论的解释，这一结果的轨迹熵过剩。该框架说明了一个简单的教学例子的分子马达。我们还在这方面得到了广义格林-久保关系，类似于最近由塞弗特得到的关系，物理学评论快报，104，138101（2010）中描述了生物分子状态的更一般网络。
2010-12-21 cond-mat.stat-mech
A Model for the Self-Organization of Microtubules Driven by Molecular Motors
我们提出了一个二维模型的组织稳定的微管驱动的分子马达在一个开放的几何形状。在这个模型中，两种动力学相互竞争。第一个是纯粹的扩散，与旋转自由度之间的相互作用，第二个是一个本地驱动，依赖于微管极性。结果，存在依赖于配置的驱动场。应用分子场近似，我们能够推导出连续方程。对解的研究表明，该方程为非平衡稳态。这种自组织状态的存在和稳定性的熵产生方面进行了研究。数值模拟证实了分析结果。
1999-11-10 cond-mat.stat-mech
Toy model for molecular motors
提出了一个分子马达的跳跃模型，该模型由一个周期为2的非对称跳跃率态和一个均匀跳跃率态组成。状态的变化导致粒子的稳定的单向电流。电流被明确地计算为状态变化率的函数，还包括外部偏置场。研究了粒子线迁移率与扩散系数之间的爱因斯坦关系。输入到系统的功率，以及由对偏置场执行的工作产生的功率输出。该模型的效率被发现是相当小的。
1999-01-06 cond-mat.stat-mech
Maximum power operation of interacting molecular motors
我们研究了不同的交通模型的驱动蛋白，这是相关的生物和实验背景下的机械和热力学性质。我们发现，电机-电机的相互作用发挥了根本性的作用，通过提高电机的最大功率的热力学效率，相比，非相互作用的系统，在广泛的生物相容的情况下。我们进一步考虑的情况下，电机-电机的相互作用直接影响的内部化学循环和系统动力学和热力学的影响进行调查。
2013-07-17 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Interaction of molecular motors can enhance their efficiency
考虑了在镜像对称性破缺的振荡势场中运动的粒子。我们计算了它们作为分子马达承受外力时的能量效率。结果表明，颗粒间的相互作用在很宽的参数范围内提高了效率。人工分子马达的可能后果进行了讨论。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A [3]-catenane non-autonomous molecular motor model: geometric phase, no-pumping theorem, and energy transduction
本文研究了由两个小环与大环互锁而成的[3]-索烃非自主分子马达模型，利用随机热力学解析了其在时间相关驱动下的动力学，揭示了无泵涌定理要求能量与势垒同时改变才能产生净运动，并在绝热极限下以曲面积分修正了小环净运动表达式，最后提出了阶跃驱动下优化电流与自由能转导的策略。
2023-03-23 cond-mat.stat-mech
From aggressive driving to molecular motor traffic
动力蛋白马达蛋白的步长最近的实验结果的启发，我们开发了一个元胞自动机模型的动力蛋白马达的细胞内交通纳入特殊功能的障碍依赖步长的个别电机。我们首先调查的侵略性驾驶模型（ADM），一个简单的元胞自动机为基础的车辆交通模型，其中一个独特的功能是，它允许一个自然的扩展，以捕捉动力蛋白汽车交通的基本特征的属性。我们首先计算几个集体属性的ADM，在周期性和开放的边界条件下，分析使用两种不同的平均场方法，以及通过进行计算机模拟。然后，我们扩展的ADM，将附着和分离的电机上的轨道，这是一个共同的特点，被统称为细胞骨架马达的一大类马达蛋白的可能性。的边界和散装动力学的附着和分离的电机的轨道的相互作用，产生了一个阶段，高和低密度相分离的稳定的畴壁共存。我们还比较和对比我们的结果与模型Parmeggiani等。等（Phys. Rev. Lett. { \bf 90}，086601（2003）），其可以被认为是用于称为驱动蛋白的运动蛋白的密切相关家族的运输的极小模型。最后，我们比较了动力蛋白和驱动蛋白马达的运输效率在一个范围内的模型参数的值。
2006-10-07 cond-mat.stat-mech
The efficiency of the molecular motors
分子马达在布朗运动主导的环境中工作时将化学能转化为机械功。本文的目的是探讨分子马达与其周围环境之间的能量流动，特别是其效率。从Fokker-Planck方程出发，无论是考虑$N$还是考虑无限化学态，我们都发现分子马达的能量效率，无论是Stokes效率还是通常的热力学效率，都严格限制在1以内，这是因为在过阻尼环境中以及在化学反应过程中能量都在耗散。
2009-02-12 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Traffic by small teams of molecular motors
分子马达沿着细胞骨架丝运输各种货物，类似于公路上的卡车。然而，与交通工具不同的是，分子马达不是单独工作，而是以小团队的形式工作。我们描述了一个简单的模型，由一组发动机和两组发动机运输货物，这两组发动机向相反的方向行驶。我们在体外实验中观察到，一组马达的合作产生了长距离运输。两组马达的运输导致各种双向运动行为和动态不稳定性，使人想起自发对称性破缺。我们还讨论了货物运输队的电机允许细胞产生强大的远程双向运输。
2008-07-07 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Detachment of molecular motors under tangential loading
我们介绍了一个一般的框架来研究的持续合成能力的分子马达沿极丝移动，并讨论了平均花费的时间连接到丝作为一个函数的切向施加负载。我们对特定模型的研究表明，电机的附着时间随着ATP浓度的增加而减少，双头电机如驱动蛋白在强迫条件下失去了持续性，而持续性单头电机对切向强迫不太敏感。
2001-09-11 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Molecular Motors Interacting with Their Own Tracks
通过分析可精确求解的离散态"烧桥“模型，从理论上研究了沿线性晶格运动并通过可逆破坏特定晶格键与之相互作用的分子马达的动力学.分子马达被视为扩散粒子，当经过它们时，可以不对称地破坏或重建周期性分布的弱连接。我们明确的动力学性质的计算表明，耦合的无偏分子马达与桥燃烧机制的运输导致一个定向运动，降低波动，并产生一个动态的过渡在低浓度的弱链接的限制。后向偏置分子马达与烧桥机制之间的相互作用产生了复杂的动力学行为。对于可逆解离，分子马达的向后运动减慢。在一定的参数范围内，分子马达的运动方向会发生变化。分子马达也经历非单调的波动，由于两个相反的机制的作用：减少活动后，烧毁的网站和锁定的大波动。当两种机制具有可比性时，会观察到较大的空间波动。对于桥的不可逆燃烧，分子马达的性质是不同的，在一定浓度范围内，速度和波动被抑制，并且还观察到动态转变。系统的动力学进行了讨论的有效驱动力和不同的扩散制度之间的过渡。
2007-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulating a Chemically-Fueled Molecular Motor with Nonequilibrium Molecular Dynamics
大多数分子动力学的计算机模拟都是在平衡条件下进行的--在一个封闭的、孤立系中，或者在一个保持恒定温度或压力的系统中。有时候，在这些模拟中引入额外的张力、剪切力或温度梯度，以探测对外力的一种非平衡响应。然而，催化剂和分子马达的功能是基于化学反应的热力学驱动力引起的非平衡动力学。在这种情况下，模拟需要恒化器能够保持非平衡稳态的化学浓度。我们开发了这样一个动态的计划，并用它来观察一个新的基于粒子的经典模型的链状分子马达周期。分子马达经常用详细的平衡破坏马尔可夫模型来建模，我们通过对模拟的微观动力学进行粗粒化来明确地构建这样一幅图，以提取速率。这项工作确定了粒子间的相互作用，调整这些速率，以创建一个功能的电机，从而产生一个计算的操场，以调查方向偏差，电流生成和耦合强度之间的相互作用，在分子信息棘轮。
2021-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Recovery of state-specific potential of molecular motor from single-molecule trajectory
我们已经开发了一种新的方法来评估潜在的配置文件的分子马达在每个化学状态下，只有探针的轨迹，并将其应用于旋转分子马达F $_1$ -ATP酶。通过这种方法，我们还可以获得有关机械力化学耦合和能量学的信息。我们证明，位置依赖的化学状态的转换是F $_1$ -ATP酶的高效自由能转导的关键特征。
2011-12-01 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Movements of molecular motors: Ratchets, random walks and traffic phenomena
驱动细胞内细胞器运输的进行性分子马达沿着细胞骨架丝定向运动。在大的时间尺度上，它们进行运动行走，即，特殊的随机游动，它是由纤维的反复解开和重新结合而产生的。无约束马达在周围流体中执行布朗运动。此外，分子马达的交通表现出许多合作现象。特别是，它面临着与街道上的交通类似的问题，例如交通堵塞的发生和（双向）交通的协调。这些问题在这里进行了研究，理论上使用晶格模型。
2005-02-22 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Transport Characteristics of Molecular Motors
研究了分子马达的输运性质。应用基于布朗棘轮概念的简化模型。本文用数值方法分析了一类随机运动方程。系统地研究了运输的能量效率和质量表示的有效扩散系数。我们证明了摩擦和非平衡驱动的作用，运输量词和确定区域的参数空间，电机最佳运输。
2011-12-01 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Self-organized density patterns of molecular motors in arrays of cytoskeletal filaments
用Monte Carlo模拟和一个两态模型，对单轴和中心（类星）排列的细胞骨架丝与许多分子马达系统的定态进行了理论研究。考虑到电机从丝的结合位点的相互排斥。对于小的整体电机浓度，密度分布是指数和代数单轴和中心灯丝系统，分别。对于单轴系统，排除导致共存的区域的高密度和低密度的绑定电机对应的电机交通堵塞，增长后，增加整体电机浓度。这些堵塞对灯丝末端的电机行为不敏感。在居中的系统中，交通堵塞仍然很小，如果马达向内移动，马达集中度的增加会导致轮廓变平，如果马达向外移动，则会在星形中心形成最大集中度。除了电机密度模式，我们还确定了相应的电机电流模式。
2005-02-22 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Cooperative transport by small teams of molecular motors
分子马达为细胞内的货物定向运输提供动力。即使一台发动机足以运输货物，发动机也经常以小团队合作。本文从理论上讨论了多台发动机协同运输问题，并探讨了它的一些性质。特别是我们强调如何汽车队可以拖动货物通过粘性环境。
2006-12-04 cond-mat.stat-mech q-bio.BM q-bio.SC
Non-equilibrium phase transitions in tubulation by molecular motors
已知分子马达对膜管的提取对真核细胞的运输性质起重要作用。通过研究一个通用类的模型管提取，我们发现了丰富的相图。特别是，我们表明，沿管的电机的密度可以表现出冲击，逆冲击和高原，这取决于参数，原则上可以探测实验。此外，相图表现出有趣的重入行为。
2009-04-07 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Force-Velocity Relations of a Two-State Crossbridge Model for Molecular Motors
讨论了分子马达的力-速度关系。它们可以在两种极限情况下进行分析计算：大量和一对电机。研究了应变相关剥离率对电机特性的影响。它可以导致线性，肌球蛋白样，驱动蛋白样和异常曲线。特别是，我们指定的条件下，振荡行为可能会被发现。
1998-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Sterically Driven Current Reversal in a Model Molecular Motor
本文通过非平衡分子动力学模拟最小化索烃马达模型，发现调节结合位点与催化位点间距可借空间位阻机制使穿梭环定向电流反转。
2023-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular motor traffic in a half-open tube
从理论上研究了半开放管状腔室中通过互斥相互作用的分子马达的交通。这些半开放的管道模仿轴突的形状。相互排斥导致交通堵塞或密度高原上的细丝。当电机速度改变符号时，就会出现相变。我们确定了相关的长度尺度和干扰行为的特点，使用解析近似和蒙特卡罗模拟格模型。
2005-12-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Brownian diode: Molecular motor based on a semi-permeable Brownian particle with internal potential drop
考虑了一个具有内部推进机制的等温布朗电动机模型。发动机是一种布朗粒子，它对周围的理想气体分子是半透明的。通过粒子的分子通道由类似于跃迁速率理论中的势控制，即特征在于由势垒分离的具有有限能量差的两个定态。内部电势降维持了通过粒子的分子通量的二极管样不对称性，这导致粒子的稳定漂移。
2013-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of the chemomechanical stepping cycle on the traffic of molecular motors
我们讨论了步进动力学的分子马达的交通行为的拥挤的细丝使用一个简单的两态化学机械循环的影响。虽然一般的交通行为是相当强大的详细动力学的步骤，一些可观察到的参数表现出强烈的依赖于这些参数。最引人注目的是，电动机的有效解绑率可能会随着交通密度的增加而增加和减少，这取决于电动机步进的细节。同样，运行长度要么表现出强烈的减少或几乎没有依赖于交通密度。我们比较我们的理论结果与最近的实验观察汽车交通。
2008-10-09 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Transport of Molecular Motor Dimers in Burnt-Bridge Models
通过分析离散状态随机连续时间烧桥模型，对分子马达二聚体动力学进行了理论研究.在这些模型中，分子马达的运动被看作是沿着具有周期性分布的弱连接（桥）的晶格的随机行走。当粒子穿过弱连接时，它可以以概率$p$被破坏，驱动分子马达向一个方向运动。精确计算了二聚体分子马达的动力学性质和有效生成力随桥浓度$c$和燃烧概率$p$的变化关系，并与单体马达的动力学性质进行了比较.结果表明，二聚体和单体的速度之比永远不会超过2，而二聚体和单体的分散度相差不大。对于大多数参数组，二聚体的相对有效生成力（与单体相比）也不能大于2。然而，在$c=1/2$的特殊情况下，对于晶格之间的非零位移，二聚体可以产生非常大的力。我们的计算并没有显示出以前的计算研究预测的胶原酶马达蛋白在真实的生物系统中产生的力的显着增加。通过详细考虑燃烧桥附近的粒子动力学，讨论了所观察到的二聚体分子马达的行为。
2007-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions in systems with two species of molecular motors
利用驱动格子气模型，从理论上研究了两种活性分子马达在（细胞骨架）细丝上向相反方向运动的系统。马达可以从细丝上解开和重新绑定。如果两个马达属于同一物种，它们更有可能在相邻的细丝位点上结合。这些系统表现出（一）连续相变的状态与自发破缺对称性，其中一个电机的物种在很大程度上被排除在灯丝，（二）滞后的总电流变化后的相对浓度的两个电机的物种，和（iii）共存的交通车道与相反的方向在多灯丝系统。这些理论预测应该是实验上可以达到的。
2004-02-06 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Efficiency and Fluctuation in Tight-Coupling Model of Molecular Motor
提出了一个简单的分子化学发动机紧耦合模型。化学发动机的效率及其平均速度可以明确地计算。扩散常数近似估计使用波动定理。采用随机边界条件进行了Langevin模拟，并将数值结果与理论计算进行了比较。
2006-05-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energetics and efficiency of a molecular motor model
Mogilner等人提出的线性分子马达模型的能量学和效率（Phys.Lett. 237，297（1998））从分析的角度进行了分析。该模型是基于蛋白质摩擦与轨道的耦合Langevin方程的运动结合耦合主方程的ATP水解。在这里，电动机的能量和效率是使用多体方案解决的，重点是在最大功率（EMP）的效率。据发现，EMP从约10百分之启发式描述的电机减少到约1千分之一时，将完整的电机动态，由于强大的耗散与电机的动作。
2014-10-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Engineering Nanoscale Biological Molecular Motors
了解生物分子马达的运作，纳米机器，电化学能量转化为机械功，是加强了自下而上的战略，以合成新的马达。
2017-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Molecular Motor of Double-Walled Carbon Nanotube Driven by Temperature Variation
提出了单壁碳纳米管（SWNT）单胞内碳原子坐标的简洁公式，构建了一种新型的双壁碳纳米管分子马达，其内管为长（8，4）SWNT，外管为短（14，8）SWNT.通过对内外管中原子间的Lennard-Jones势求和，解析地导出了内外管间的相互作用。证明了热浴中的分子马达随浴温的变化呈现定向运动。
2003-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Traffic of Molecular Motors
分子马达沿着细胞骨架丝进行主动运动，并驱动细胞器和其他货物颗粒在细胞中的运输。然而，与汽车的宏观交通相反，分子马达的交通特征在于有限的行走距离（或运行长度），之后马达从它移动的细丝上解开。未结合的马达在周围的水溶液中进行布朗运动，直到它们重新结合到细丝上。我们使用驱动格子气模型的变体来描述它们的主动运动，未绑定的扩散和绑定/未绑定的动态的相互作用。如果电机的浓度是大的，电机电机的相互作用变得重要，并导致各种合作的交通现象，如交通堵塞的细丝，边界诱导的相变，和自发对称性破缺系统中的两种电机。如果灯丝被大的马达储存器包围，则堵塞长度，即，交通堵塞的程度与步行距离相当。更长的堵塞可以在受限的几何形状中找到，例如管状隔室。
2005-12-06 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Stochastic mechano-chemical kinetics of molecular motors: a multidisciplinary enterprise from a physicist's perspective
分子马达由单个大分子或大分子复合物组成。就像它们的宏观对应物一样，分子马达将能量输入机械功。这里考虑的所有纳米电机都在远离平衡的等温条件下运行。此外，能量转换的一种可能机制，称为布朗棘轮，甚至没有任何宏观对应物。但是，分子马达并不是布朗棘轮的同义词;大量的分子马达执行嘈杂的动力冲程，而不是像布朗棘轮那样操作。我们不仅回顾了单个马达的结构设计和随机动力学，而且还回顾了它们的协调、合作和竞争以及多模块马达在各种细胞内动力学过程中的组装。虽然这里考虑的所有电机都执行机械运动，但效率和功率输出不一定是某些电机性能的良好衡量标准。在细胞内的纳米马达，我们认为搬运工，滑块和划手，活塞和挂钩，出口商，进口商，包装和移动以及那些也合成，操纵和降解“生命大分子”。我们主要回顾这些马达动力学的定量模型。我们还描述了几个电机驱动的细胞内随机过程的定量模型尚未开发。第一部分主要讨论了分子马达的研究方法和模型。在第二部分中，我们回顾了许多具体的例子，强调统一的基本机制以及多样性的操作所产生的差异，在其详细的结构和动力学。多学科的研究是从物理学家的角度提出的。
2013-06-04 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamics of Molecular Motors in Reversible Burnt-Bridge Models
利用离散态随机“烧桥”模型，对以特定晶格键相互作用为动力的分子马达的动力学性质进行了理论研究。分子马达被描述为随机游走器，当穿过它们时，它们可以破坏或重建周期性分布的弱连接（“桥”），概率相应地为$p_1$和$p_2$。对于任意的参数值$p_1$和$p_2$，得到了精确和明确的动力学性质，如速度和色散。对于无偏随机步行者，可逆燃烧的桥梁的结果在一个有偏见的定向运动与动态过渡观察在非常小的浓度的桥梁。在向后偏置的分子马达的情况下，其向后的速度降低，并且在一定的参数范围内观察到运动方向的反转。研究还发现，色散表现出一个复杂的，非单调的行为与一些参数的大波动。通过分析烧毁桥附近分子马达的行为，讨论了系统的复杂动力学。
2009-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective effects in intra-cellular molecular motor transport: coordination, cooperation and competetion
分子马达不能单独工作{ \it in-vivo}。我们强调了一些协调，合作和竞争，决定了在真核细胞中的分子马达的集体属性。在交通样运动的汽车在轨道上的背景下，我们强调的重要性，单电机的生化循环和酶的活动，他们的集体时空组织。我们的建模策略是基于一个合成-相同的模型描述了单电机机械化学在足够低的密度，而在较高的密度，它占集体流动性能和密度分布的电机。我们考虑两个具体的例子，即交通的单头驱动蛋白马达KIF 1A的微管轨道和核糖体交通的信使RNA轨道。
2006-05-06 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Fluctuation Theorem for the flashing ratchet model of molecular motors
分子马达将ATP水解产生的化学能转化为机械能。一个被充分研究的分子马达模型是闪烁棘轮模型。我们发现，这个模型表现出的波动关系称为Gallavotti-Cohen对称性。我们的研究强调了这样一个事实，即只有当化学和机械自由度都包括在描述中时，对称性才存在。
2009-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phenomenological framework for nonequilibrium steady states of molecular motors
提出了一种以有效温度表示的分子马达能量效率的表达式，该有效温度是根据关联函数与其速度敏感度的比值定义的。我们还提出了一个数值结果，关于这个温度的热棘轮模型。此外，我们的表达效率使用已知值驱动蛋白可以充分解释实验结果。这里提出的框架有一个封闭的形式现象，是独立于任何详细的模型。
2003-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Mathematical Theory of Molecular Motor Movement and Chemomechanical Energy Transduction
在水环境中由循环生化反应驱动的单马达蛋白质分子运动模型的数学公式导致以耦合扩散方程为特征的漂移布朗运动。在这篇文章中，我们介绍了连续模型的基本概念，并回顾了问题的一些渐近解。随机，非平衡热力学解释的数学方程及其解决方案。一些相关的数学，主要是在随机过程领域，进行了讨论。
2001-06-15 cond-mat.stat-mech q-bio
Renewal processes and fluctuation analysis of molecular motor stepping
我们的动力学模型的进行性或旋转分子马达使用更新过程，在斯沃博达，米特拉和块发起的工作。我们应用功能技术来计算不同类型的多时间关联函数的更新过程中，这有应用程序进行珠测定实验与进行性分子马达，如肌球蛋白V和驱动蛋白，和旋转马达，如F1-ATP酶。
2005-11-13 cond-mat.other cond-mat.stat-mech q-bio.OT
Correlations and Symmetry of Interactions Influence Collective Dynamics of Molecular Motors
酶分子积极支持许多细胞过程，包括运输，细胞分裂和细胞运动，被称为马达蛋白或分子马达。实验研究表明，他们相互影响，他们经常在大团体一起工作。为了理解马达蛋白集体行为的机制，我们研究了分子马达沿线状纤维运输中相互作用的影响。它是通过分析最近推出的一类完全不对称排斥过程，考虑到分子间的相互作用，通过物理上一致的方法。我们开发了一种新的理论方法，使我们能够计算分析系统的所有动态特性。我们的分析表明关联在相互作用的分子马达动力学中起着重要的作用。令人惊讶的是，我们发现排斥相互作用的相关性比吸引相互作用的相关性更弱，更短。此外，还发现相互作用的对称性对分子马达的动力学性质有一定的影响。这些研究结果对马达蛋白运输的影响进行了讨论。我们的理论预测进行了广泛的Monte Carlo计算机模拟测试。
2015-03-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Universal bound on the efficiency of molecular motors
热力学不确定性关系提供了一个不等式，涉及任何平均电流，相关的色散和熵产生率为任意非平衡稳态。在这里应用它的一般模型的分子马达运行对外力或扭矩，我们表明，这样的电机的热力学效率是普遍有界的一个表达式，只涉及实验可访问的数量。对于牵引货物通过粘性流体的发动机，相应的斯托克斯效率的通用界限作为变体遵循。如果用机械力来合成高化学势的分子，也有类似的结果。至关重要的是，不需要详细的基本机械化学机制的知识来应用这些界限。
2017-01-04 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Walks of molecular motors in two and three dimensions
与细胞骨架丝相互作用的分子马达经历由沿着丝的定向运动和在周围溶液中的扩散运动的交替序列组成的奇特的随机行走。一个合奏的电机进行了研究，与一个单一的灯丝在二维和三维的相互作用。的概率分布的时间演化的绑定和未绑定的电动机确定解析。平行于灯丝，马达的扩散强烈增强。解析表达式与蒙特卡罗模拟的结果吻合得很好。
2002-03-11 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Brownian molecular motors driven by rotation-translation coupling
我们研究了三种布朗马达模型，它们通过打开和关闭一个势将旋转扩散转化为定向平移运动。在第一个模型中，空间不对称势通过整流旋转扩散产生定向平移运动。它的行为很像一个传统的闪光棘轮。第二种模型利用旋转扩散和漂移来产生平移运动，而没有空间不对称的潜力。该第二模型可以由布朗马达机制（扩散驱动）或动力冲程（漂移驱动）的组合驱动，这取决于所选择的参数。在第三个模型中，布朗电机和动力冲程机制的元素通过在三个不同状态之间切换来组合。生物马达蛋白的模型的相关性进行了讨论。
2006-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Motion of rotatory molecular motor and chemical reaction rate
利用只考虑扩散过程的模型，研究了旋转分子马达的旋转速度和质子迁移率等物理量与化学反应速率的关系.发现了一种特殊的质子转运行为，这种行为增强了马达蛋白的能量转换效率。我们给出了一个自然的解释，即当化学反应速率之间存在某些不平等时，这种行为是普遍的。这为考察分子马达的运动是否受扩散过程控制提供了线索。
2003-08-16 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio
Master Equation Approach to Molecular Motors
主方程方法分子马达允许描述一个机械化学循环系统的化学和平移自由度是平等对待。一个广义的细致平衡条件的平衡制度是兼容的福克-普朗克方程在连续极限。Onsager互易关系对于接近平衡的定态成立，只要满足广义细致平衡条件。半现象学的考虑，在马达蛋白的情况下，导致一个离散的动力学模型，有趣的可观察到的量可以直接计算和实验数据进行比较。
2001-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for molecular motors
本文综述了特殊涨落关系，如Gallavotti-Cohen关系在分子马达棘轮模型中的应用。特别强调的是放在两个国家的模型，如闪烁棘轮模型。我们推导出这些模型的Gallavotti-Cohen波动关系，我们讨论了它的一些影响。
2010-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Efficiency of molecular motors at maximum power
分子马达将ATP水解获得的化学能转化为克服外力的机械功。我们计算了两个简单的通用模型在最大功率输出时的效率，并表明定性行为关键取决于过渡态的位置。具体地，我们发现初始状态附近的过渡态（有时被表征为“动力冲程”）对于最大功率下的高功率输出和高效率两者是最有利的。在这种情况下，通过施加更高的化学电势差来驱动马达进一步脱离平衡甚至可以反直觉地增加效率。
2008-07-23 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamic Properties of Molecular Motors in Burnt-Bridge Models
通过离散状态随机“烧桥”模型，从理论上研究了分子马达的动力学性质。粒子的输运被看作是沿具有周期性分布的弱连接的一维晶格的有效扩散。当一个无偏的随机游走者经过薄弱环节时，它可以以概率p被摧毁（“烧毁”），从而在分子马达的运动中提供一个偏差。提出了一种新的理论方法，可以精确计算所有动力学性质的马达蛋白，如速度和分散，在一般条件下。结果表明，弥散是桥浓度的递减函数，而弥散对燃烧概率的依赖关系则更为复杂。我们的计算还显示了一个差距，分散非常低浓度的弱链接，这表明一个动态的相变之间的无偏和有偏扩散制度。理论研究结果支持蒙特卡罗计算机模拟。
2007-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Master equation approach to modeling an artificial protein motor
线性生物分子马达通过协调几个不同的过程（例如燃料（ATP）捕获、水解、构象变化、从轨道结合和解结合以及质心扩散）沿轨道单向移动。更好地理解这些过程之间的相互依赖性，这些过程发生在广泛的不同时间尺度上，将有助于阐明分子马达的一般操作原理。人工分子马达为这样的研究提供了一个独特的机会，因为马达的结构和功能是先验已知的。在这里，我们描述了使用主方程的方法，结合从Langevin和分子动力学建模输入，随机模型的分子马达在许多时间尺度。我们将这种方法应用于一个特定的概念，人工蛋白质马达，风滚草。
2010-04-07 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
The Force Exerted by a Molecular Motor
由单个分子马达施加的随机驱动力（例如，驱动蛋白或肌球蛋白）在周期性分子轨道（微管、肌动蛋白丝等）上移动。从开放的实验测试的一般观点进行了讨论。一个基本的“气压”关系的驱动力的介绍，（一）适用于一系列的动力学和随机模型，（二）是一致的，更详细的表达式需要明确表示的外部施加的负载，（iii）足够接近热平衡，满足爱因斯坦型的关系方面的速度和扩散系数的（无负载）电机。即使在最简单的两态模型中，载荷图呈现出各种不同的形状（包括非单调行为）。先前建议的驱动力的界限是不适用的一般通过分析离散跳跃模型的等待时间分布。
1999-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic inference in molecular motors: a Martingale approach
针对纳米级分子马达直接测量难、信息提取有限的问题，提出基于鞅理论的热力学推断策略，利用停时积分涨落定理和熵产生偏移界，在F1-ATPase模型中实现了旋转功、有效温度等热力学量的估计。
2025-09-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Random walks of molecular motors arising from diffusional encounters with immobilized filaments
分子马达在细胞骨架丝上的运动用直线上的定向行走来描述。允许从这条线上分离的概率很小。周围流体的运动可以用对称随机游动来描述。分离和再附着的影响计算的主方程在二维和三维的解析解。结果得到的分数绑定电机，他们的平均速度和位移。平行于细丝的扩散系数变得非常大，因为在束缚马达的定向运动的存在下，分离和随后的再附着导致密度分布的加宽。微管上原丝的出现是由结合位点的内部状态来模拟的。经过一段短暂的时间后，所有的原丝变得同样多。
2003-12-17 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
