清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

ATP hydrolysis kinetics and thermodynamics as determinants of calcium oscillation in pancreatic β cells

ATP水解 振荡(细胞信号) 能量(信号处理) 钙信号传导 热力学 化学 物理 生物物理学 生物化学 生物 ATP酶 量子力学 有机化学
作者
Yunsheng Sun,Dianjie Li,Congjian Ni,Yingda Ge,Hong Qian,Qi Ouyang,Fangting Li
出处
期刊:Physical review research [American Physical Society]
卷期号:4 (4) 被引量:3
标识
DOI:10.1103/physrevresearch.4.043142
摘要

Cellular ATP plays an important role in the calcium oscillation signal transduction pathway of pancreatic $\ensuremath{\beta}$ cells. It triggers oscillation by binding the ATP-sensitive ${\text{K}}^{+}$ channels $({\text{K}}_{\mathrm{ATP}})$, and maintains the oscillation by providing ATP hydrolysis free energy for the normal function of ion pumps on the plasma membrane. To reveal how cellular ATP level and ATP hydrolysis free energy affect calcium oscillation, we first constructed a simplified kinetic model of ${\text{K}}_{\mathrm{ATP}}$ and calcium pumps, then analyzed their thermodynamic characteristics. Bifurcation of calcium oscillation is determined by both cellular ATP concentration and ATP hydrolysis free energy such that an insufficient ATP energy supply would result in dysfunctional calcium oscillation. Second, to investigate the glucose sensing in $\ensuremath{\beta}$ cells, we developed a glycolysis-calcium model that considers the dynamics of ATP and free energy levels. The model simulated three calcium patterns in wild type cells and impaired calcium response of ${\text{K}}_{\mathrm{ATP}}$ mutant cells, allowing the use of the ATP-free energy phase plane to explore the underlying mechanism. Our results reveal the thermodynamics of calcium oscillation and provide a framework for understanding the thermodynamics of other ion transport systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
8秒前
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
22秒前
24秒前
知行完成签到,获得积分10
24秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
28秒前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
31秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
369ninja应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
黄乐丹完成签到 ,获得积分10
34秒前
朱晖完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
40秒前
44秒前
FMHChan完成签到,获得积分10
46秒前
晚心发布了新的文献求助10
50秒前
56秒前
Seagull完成签到,获得积分10
57秒前
卞卞完成签到,获得积分10
1分钟前
鹓鹓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大方幼荷应助369ninja采纳,获得10
1分钟前
Leo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhangguo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
醒了没醒醒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
左安完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Cold-Drink-Shop完成签到,获得积分0
1分钟前
cdercder应助ztx采纳,获得10
1分钟前
DiJia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李仔仔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LJ_2完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
谦让的灵阳完成签到,获得积分10
2分钟前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分0
2分钟前
aaa完成签到,获得积分10
2分钟前
研友_LmVygn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7125869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8776743
关于积分的说明 18553551
捐赠科研通 6704972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150129
关于科研通互助平台的介绍 2271845
邀请新用户注册赠送积分活动 2124532