本研究では、メソスコピック・ミカエリス・メンテン動力学における非古典的な過渡的挙動と詳細釣り合いの違反について分析している。
主な内容は以下の通り:
触媒回転数に依存した酵素速度の分数を定義し、これを用いて詳細釣り合いが成り立つための一般化された速度パラメータ条件を導出した。この条件は、古典的なミカエリス・メンテン動力学の高酵素濃度極限を包含するものである。
化学マスター方程式の定常性条件から、非古典的な過渡的挙動の持続時間を定量化した。この過渡的挙動は、触媒回転数が臨界値以下の場合に観察され、酵素速度の基質依存性が双曲線的ではなくなる。
触媒回転数が臨界値を大きく超えると、詳細釣り合いの条件の下で双曲線的なミカエリス・メンテン式が漸近的に回復される。
数値シミュレーションにより、導出した理論的な結果を検証し、非古典的な過渡的挙動と詳細釣り合いの違反が密接に関連していることを示した。
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