多尺度钙离子信号的随机动力学

细胞内钙离子信号几乎与所有的生命活动有关，胞液钙离子控制着细胞的生长、发育、分裂、死亡全过程。本项目模拟细胞内质网上钙离子通道的集团化分布结构，且从分子尺度上考虑细胞内分子扩散运动和生化反应所固有的随机行为，建立细胞内从纳米到微米尺度的钙离子信号的复杂时空随机振荡模型，研究生物分子噪音对细胞信号的形成，传输和处理的影响；模拟分子噪音导致的单离子通道，单集团内强耦合的多离子通道，多集团网络钙离子通道的随机动力学。本项目的科学意义就在于建立生物学真实可靠的模型，解释实验结果，并提出预测以进一步指导实验的设计；且通过对局域钙离子信号的研究，探讨钙离子信号是如何调控纳米尺度的生物组织功能的。不仅如此，本项目基于非线性随机动力学理论，研究细胞钙离子信号随机振荡机制，探讨生物分子噪音对细胞生理功能的积极作用的新机制。