채널 단백질 이온 투과의 확산 모델

초록

본 논문은 이온이 채널 단백질을 통과할 때 발생하는 확산 현상을 전기확산 방정식에 기반한 화학반응 형태로 정량화한다. 임의의 형태를 가진 전위 장벽을 고려하여 근사 없이 정확한 투과율 식을 도출하고, 그 직관적 의미와 실험적 적용 가능성을 논의한다.

상세 분석

논문은 먼저 전통적인 전기확산(프리드리히-포아송-나보크) 방정식을 채널 내부의 1차원 좌표 x에 대해 정리하고, 전위 프로파일 Φ(x)를 임의의 함수로 설정한다. 이때 이온 농도 c(x)는 정상상태에서 전류 J가 일정함을 이용해 J = −D·