细胞发展遵循最大费歇信息
摘要：优化了真核细胞的发育，以遵守最大的胞内信使蛋白质通量。这反过来意味着关于目标核孔复合物（NPR）的角位置的最大费舍尔信息。该细胞被简单地建模为球形，细胞膜（CM）直径为10微米，同心的核膜（NM）直径为6微米。NM包含大约3000个核孔复合物（NPC）。发育需要信使配体从CM-NPC-DNA目标结合位点传播。通过磷酸化，配体获得负电荷，通过牛顿轨迹穿过细胞质朝着带正电荷的NPC（利用正核定位序列）。CM-NPC通道在NPC处遵循最大化的平均蛋白质通量F和费舍尔信息I，具有一阶delta I = 0和近似二阶delta I = 0对环境扰动的稳定性。它的许多预测得到了确认，包括1-4个蛋白质的蛋白质通路的主导地位，EGFR蛋白质的4nm尺寸以及近似通量值F =10^16 proteins/m2-s。进入细胞核后，每个蛋白质最终将其配体信息传递给具有最大概率（即最大库尔巴克-利布勒熵HKL）的DNA靶点位点。在光滑度极限下，HKL趋近于IDNA/2，使得整个CM-NPC-DNA通道符合最大费舍尔I。因此，最大信息接近非平衡，这是生命的一个条件。
作者：B.R. Frieden and R.A. Gatenby
论文ID：1404.7529
分类：Subcellular Processes
分类简称：q-bio.SC
提交时间：2014-05-01