Regulation Mechanism of the Lateral Diffusion of Band 3 in Erythrocyte Membranes by the Membrane Skeleton

Mechanisms that regulate the movement of a membrane spanning protein band 3 in erythrocyte ghosts were investigated at the level of a single or small groups of molecules using single particle tracking with an enhanced time resolution (0.22 ms). Two-thirds of band 3 undergo macroscopic diffusion: a band 3 molecule is temporarily corralled in a mesh of 110 nm in diameter, and hops to an adjacent mesh an average of every 350 ms. The rest (one-third) of band 3 exhibited oscillatory motion similar to that of spectrin, suggesting that these band 3 molecules are bound to spectrin. When the membrane skeletal network was dragged and deformed/translated using optical tweezers, band 3 molecules that were undergoing hop diffusion were displaced toward the same direction as the skeleton. Mild trypsin treatment of ghosts, which cleaves off the cytoplasmic portion of band 3 without affecting spectrin, actin, and protein 4.1, increased the intercompartmental hop rate of band 3 by a factor of 6, whereas it did not change the corral size and the microscopic diffusion rate within a corral. These results indicate that the cytoplasmic portion of band 3 collides with the membrane skeleton, which causes temporal confinement of band 3 inside a mesh of the membrane skeleton

Nonequilibrium Energetics of Molecular Motor Kinesin

Nonequilibrium energetics of single molecule translational motor kinesin was investigated by measuring heat dissipation from the violation of the fluctuation-response relation of a probe attached to the motor using optical tweezers. The sum of the dissipation and work did not amount to the input free energy change, indicating large hidden dissipation exists. Possible sources of the hidden dissipation were explored by analyzing the Langevin dynamics of the probe, which incorporates the two-state Markov stepper as a kinesin model. We conclude that internal dissipation is dominant.Comment: 6 pages for the main text and 9 pages for the Supplementary Materia

Die Geburt des Künstlers als Rezipient : Die „Götterlehre“ von K. Ph. Moritz

Karl Philipp Moritz wird meistens als bloßes Übergangsphänomen von der Weimarer Klassik zur Frühromantik betrachtet. Meine Abhandlung arbeitet dagegen einen Aspekt seiner revolutionären Ästhetik heraus, der ihn als durchaus eigenständigen Autor erweist. Herangezogen wird dazu seine „Götterlehre oder mythologische Dichtungen der Alten“ (1791). Die „Götterlehre“ ist eines seiner populärsten Bücher, weil es die Welt der antiken Mythologie erfolgreich geradezu wissenschaftlich rekonstruiert und aufs Anziehendste erzählerisch darstellt. Dennoch liegt das Wesentliche des Werkes woanders: Moritz interessiert sich vor allem für die Erzeugung der antiken Mythologie – und damit der Dichtung insgesamt – durch die Einbildungskraft (Phantasie). Es geht daher weniger um die bloße Erzählung bzw. wissenschaftliche Rekonstruktion der antiken Mythen als um das Prinzip ihrer Erzeugung, das mit dem dichterischen identisch ist und die Welt der Mythologie als autonom erweist. Die „Götterlehre“ ist in diesem Sinne das systematischste von Moritz’ Werken und wird hier unter diesem Gesichtspunkt thematisiert. Die Abhandlung gliedert sich in vier Teile. Erstens wird der Zusammenhang der „Götterlehre“ mit Moritz’ Ästhetik besprochen. Ihr Hauptanliegen ist, das mythologische Erzeugungsprinzip der Phantasie zu analysieren und zur Begründung die Mythologie künstlerisch zu beschreiben. Zweitens wird die Wirksamkeit der Phantasie konkret und ausfürlich innerhalb der Grenzen aufgeklärt, die ihr durch den menschlichen Geist gesetzt sind. Drittens wird anhand eines Vergleichs der fundamentale Unterschied zwischen Moritzens und Goethes Konzept der Phantasie verdeutlicht. Daraus erklärt sich auch, warum Moritz nur Goethe mehrfach namentlich anführt. Viertens wird aufgrund des Vorangegangenen die revolutionär zu nennende Künstlerauffassung von Moritz diskutiert. Aus der Auffassung des Künstlers als Rezipienten ergibt sich die Erweiterung des künstlerischen Gegenstands