クラス情報
クラス名
TATPsynthesis
パッケージ名
bio.system
実装者名
皿井伸明
生理学的名称
ATP産生機構
動物種 / 細胞 / 遺伝子名 / タンパク質名
モルモット / 心室筋細胞 / (遺伝子名) / (タンパク質名)
モルモット / 心室筋細胞 / (遺伝子名) / (タンパク質名)
クラス階層
Component — Constant — Composite — Reactor — Complex — ATPsynthesis
外部仕様(インタフェース)
生理学的機能
動作
細胞内のADPをATPに変換する
動作に直接影響を与える要因
・ 細胞内ATP濃度
動作の影響を直接受ける要因
・ 細胞内ATP濃度
クラスのインタフェース
公開メソッド
コンストラクタ
引数
parent : core.Composite 階層構造の親オブジェクト
name : String インスタンス名
value : String 値
start
計算準備
・ ATP産生量の計算に必要な定数パラメータを定義ファイルから読み込む
“total adenosine (mM)”
“max producing rate (/ms)”
(初期設定項目)
calculate
・ ステップ時間 tにおけるATP産生量を計算する
引数
dt : double ステップ時間 t
参照・更新されるオブジェクト
parent : TCell 細胞
[rw] ATP : Quantity 細胞内ATP濃度
公開フィールド
(なし)
初期設定項目
“total adenosine (mM)”
パラメータ種別
parameter
内容
細胞内ATP及びADPの合計濃度
設定例
<parameter name=”total adenosine (mM)” initial value=”5” />
“max producing rate (/ms)”
パラメータ種別
parameter
内容
ATP産生の最大速度
設定例
<parameter name=” max producing rate (/ms)” initial value=”0.003” />
シミュレーション設定ファイル設定例
<ATPsynthesis name="ATP synthesis" className="org.simBio.bio.matsuoka_et_al_2003.complex.ATPsynthesis">
<link name="ATP" initial_value="../ATP" units="mM" />
<parameter name="totalAdenosine" initial_value="5.0" units="mM" />
<parameter name="maxProducingRate" initial_value="0.0030" units="/ms" />
</ATPsynthesis>
サンプル
(ここにシミュレーション例のグラフを貼り付ける)
内部仕様
モデル
出展
Satoshi Matsuoka, Nobuaki Sarai, Shinobu Kuratomi, Kyoichi Ono and Akinori Noma.
Role of individual ionic current systems in ventricular cells hypothesized by a model study.
Japanese Journal of Physiology , vol. 53, no. 2, pp. 105-123, 2003.
元モデルからの変更点
(なし)
解説
細胞内ATPは、主にミトコンドリアでADPから合成され、その合成速度は基質であるADPの量によって制限されている。そこで、細胞におけるATP産生機構は、細胞内ADP濃度にのみ依存した1次反応であると仮定する。
k
[ADP] [ATP]
k = 0.003 (ms-1)
ここで、kは反応のrate constantであり、モデルにおいて細胞内ATPが定常状態時の濃度(およそ4.7 mM)に保たれるように定めた値である。従って、ATP合成速度は以下の式で表すことができる。
d[ATP] / dt = k [ADP] (1)
さらに、ATPとADPの合計濃度(total adenosine)は常に一定であると仮定すると、式(3)が得られる。
total adenosine = [ADP] + [ATP] (2)
d[ATP] / dt = k (total adenosine - [ATP]) (3)
参考文献
(なし)
実装
フィールド
public
(なし)
protected
(なし)
private
dATP : double ATP濃度の変化量(dy / dt)
Vmax : double 最大産生速度
設定値:0.003
adenosineTotal : double ADPとATPの合計濃度
設定値:5
メソッド
public
・ コンストラクタ
1. parentをcellに代入
protected
・ start
1. ADPとATPの合計濃度(adenosineTotal)を初期設定項目”total adenosine (mM)” で初期化
2. rate constant(Vmax)を初期設定項目”max producing rate (/ms)” で初期化
・ calculate
引数
dt : double ステップ時間 t
ローカル変数
(なし)
処理の流れ
1. ATP濃度の変化量(dy / dt)を計算 (式3)
2. 細胞内ATP濃度にdy / dtを加算
private
(なし)
更新履歴
1. 0(2003.08.31)
・ [作業者]入江めぐみ
・ [作業内容]
初版作成