应用免疫算法研究肌醇1,4,5-磷酸三酯受体通道模型参数分布特性

肌醇1,4,5-磷酸三酯受体(inositol 1,4,5-trisphosphate receptor,IP3R)是内质网钙离子释放的重要通道,对细胞信号的传递至关重要。国内外已经提出一些IP3R通道模型,用来解释拟合IP3R通道膜片钳实验数据,其中的De Young-Keizer模型在数值模拟中应用最为广泛。随着人工免疫系统研究的迅速发展,人工免疫算法已经在多目标优化问题上取得了广泛应用。作者应用混合免疫多目标优化算法,根据爪蟾卵母细胞和草地夜蛾细胞核膜IP3R通道的开放概率、平均开放时间和平均闭合时间的动力学实验数据,对De Young-Keizer通道模型进行参数拟合,获得大量优化的拟合参数,从而得到通道模型参数分布图。通过对比两种细胞的拟合参数分布,指出这两种不同细胞IP3R通道的开关动力学差异,主要来源于抑制Ca2+结合时IP3结合位点和当IP3结合时抑制Ca2+结合位点的结合动力学不同。