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Anomalous versus non-homogeneous diffusion in the ligand-binding equilibrium: when size matters
Hédi Soula ( ) 1, 2, Bertrand Caré 1, 2, 3, Guillaume Beslon 3, Hugues Berry ( ) 1
(24/07/2012)

Measurements of protein motion in living cells and membranes consistently report transient anomalous subdiffusion which converges back to a Brownian motion with reduced diffusion constant at long times, after the subdiffusion regime. On the other hand, membranes are also non-homogeneous media in which Brownian motion may be locally slowed-down due to variations in lipid composition. Here, we investigate whether both situations lead to a similar behavior for the reversible ligand-binding reaction in 2d. We compare the (long-time) equilibrium properties obtained with transient anomalous diffusion to those obtained with slowed-down Brownian motion. We show that both processes increase the apparent affinity of the reaction. However, in the case of slowed-down Brownian motion, the affinity is maximal when the slowdown is restricted to a subregion of the available space. Hence, these two processes are different: size matters for slowed-down Brownian motion, not for transient anomalous subdiffusion.
1 :  BEAGLE (Insa Lyon / INRIA Grenoble Rhône-Alpes / UCBL)
INRIA – Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Lyon – Université Claude Bernard - Lyon I
2 :  Laboratoire de recherche en cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CARMEN)
INSERM : U1060 – Institut national de la recherche agronomique (INRA) – Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Lyon – Université Claude Bernard - Lyon I – Hospices Civils de Lyon
3 :  Laboratoire d'InfoRmatique en Images et Systèmes d'Information (LIRIS)
CNRS : UMR5205 – Université Claude Bernard - Lyon I – Université Lumière - Lyon II – Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Lyon – Ecole Centrale de Lyon
Sciences du Vivant/Bio-Informatique, Biologie Systémique

Physique/Physique/Biophysique

Informatique/Bio-informatique
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