求解离子通道开关持续时间概率密度函数的Ｑ-的矩阵法

系统地阐述了离子通道门控动力学中求解任意马尔科夫门控模型的开关持续时间概率密度函数的Q-矩阵法的理论基础,推导了相应的计算公式,并用此法求解了PC12细胞K+离子通道门控模型的开关持续时间的概率密度函数(pdf).     

钾离子通道的门控动力学研究

以钾离子单通道门控机理的分析为前提,探索钾离子通道门控动力学马尔科夫过程的模型,并选出相对简单的模型。通过马尔科夫基本方程推导出单通道记录中的开放持续时间和关闭持续时间的概率密度函数。     

蝎毒素多肽与钠通道特异性结合位点研究进展

蝎毒素多肽是一种通道门控调节剂,早先研究发现其通过与离子通道的电压感受域结合影响通道的门控特性。新近研究表明,门控调解剂毒素与离子通道孔区也具有额外结合位点。因此,本文就蝎毒素多肽与钠通道特异性结合位点相关研究展开综述,以梳理门控调节剂毒素的结构与调节功能,为蝎毒素多肽与钠通道结合位点结构与功能的解析提供依据,也为靶向钠通道药物的设计与开发提供参考。     

平面多体机械系统的随机稳定性及Hopf分岔分析

首先建立平面多体机械系统的随机非线性动力学模型,得到It随机微分方程,求解了系统响应扩散过程的转移概率密度函数相应的FPK方程.然后运用拟不可积Hamilton理论对平面多体机械系统进行Hopf分岔分析,利用Lyapunov指数和奇异边界理论对该系统的局部和全局稳定性分别进行讨论.最后通过模拟平稳概率密度函数和联合概率密度函数的图像验证了理论结果.     

Ca_(v1.2)离子通道马尔科夫随机过程模型的建立与应用

针对Ca_(v1.2)离子通道在功能细胞的Ca~(2+)代谢循环中起着关键作用,并且在细胞交互环境下受到多种因素的调控从而表现出的复杂门控行为,基于现有的Ca_(v1.2)结构信息,提出了改进的连续时间7态马尔科夫随机过程模型。首先抽象出7个通道状态来表征Ca_(v1.2)离子通道的有限构象变化,包括电压相关失活(VDI)和Ca~(2+)相关失活(CDI);其次应用相关实验数据求解7个状态间迁移速率函数的参数,即在贝叶斯框架下利用JAGS软件包,实现蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)算法对参数的后验分布进行Gibbs抽样。最后,将通道随机模型分别应用于描述小空间中Ca~(2+)瞬态行为的随机偏微分方程和Ca_(v1.2)离子通道G406R/G432N突变引发的电生理变化。计算结果表明:改进的Ca_(v1.2)马尔科夫模型不仅在宏观水平上与广泛的电生理实验结果有较好的吻合,而且在心肌细胞微结构以及通道基因的病理研究领域中具有较好的预测性。     

细胞膜上的离子通道

离子通道是细胞膜上控制离子进出的功能蛋白，在细胞生命活动中发挥重要作用．离子通道具有对离子的选择性、通透的饱和性和开关的可控制性等特点；膜电压的变化、机械刺激和某些信号分子都可以调控离子通道开关；离子通道担负着离子吸收、渗透压调控、电冲动的形成和信号转导等重要的生理功能．离子通道的结构或功能失常会导致一些严重的疾病，对离子通道进行研究，寻找和设计调控离子通道的有效药物是治疗相关疾病的重要手段。     

钾通道孔结构的计算机模型:氧笼机理

本文用计算机构建了电压门控型钾离子通道乱区的一种结构模型。根据构建的模型，ShakerB的Gly444和Gly446的主链羰基氧形成了孔区最窄的部分；通道的离子选择性是通过氧笼机理来实现的；残基447，448，449构成了毗邻最窄区的孔外侧入口;TEA就是通过与449和447残基相互作用阻塞了这个入口从而阻断离子通道的。我们构造的模型与许多已知的实验事实相吻合。     

用随机微分方程模型求解调压室涌波

针对典型调压室水力系统,建立了具有随机初始条件和随机系数的涌波分析随机模型,从数学上严格证明了调压室涌波随机模型存在唯一的均方解,并进一步利用Liouville定理求解了其解过程的联合概率密度函数,最后给出了调压室涌波的均值解曲线.     

单离子通道的隐马氏模型与状态的还原

对细胞膜单离子通道建立隐马氏模型，其中通道潜在的开关状态序列{xt}为马氏链，而膜片钳记录数据{xt}为依赖通道状态的正态分布。用EM算法估计模型中的转移概率以及正态分布的均数与方差等参数，并利用隐马氏模型的性质，用观察到的{Yt}来还原通道潜在的开关状态{Xt}。     

膜片钳技术与PSTAT程序拟合初值的估计

指出了在研究离子通道门控动力学时，首先要对单通道记录进行分析，为进一步建立通道门控的模型提供信息，现在已有了一些分析单通道实验数据的软件包，但在应用这些软件包拟合实验数据时，需要确定拟合的初始值，在多数情况下这是一件困难的事情，结合使用PSTAT软件的经验，提出了选取拟合妆始值的一种直观有效的方法。