線状ポリソームでは、リボソーム間の排除体積相互作用がmRNAの次元縮小を引き起こしうる。しかし、線状アーキテクチャでは開いた端部で立体的ストレスが緩和されるため、混み合いがmRNAの構造とダイナミクスをどれほど強く再構成できるかが制限される。粗視化分子動力学シミュレーションを用いて、リボソーム密度の広い範囲にわたって環状と線状ポリソームを比較する。環状の閉鎖は、形状の次元性d shape ≈ 2として示されるように、リボソーム密度の範囲にわたり主に準平面的な全体のコンフォメーション集合を選択する。決定的には、環状トポロジーとリボソームの混み合いが協同的に働いて、構造揺らぎを抑制する。閉鎖単独、あるいは線状の混み合いだけでは、相対的な全体サイズ揺らぎ（ΔRg/Rg）をそれぞれ約0.16までしか低減できないのに対し、それらを組み合わせることで揺らぎは約0.07まで低下する。この安定化されたアーキテクチャのもとでは、リボソーム密度を増加させると、明確な面内再編成が起こる。環はより等方的になり、全体サイズ揺らぎは強く抑制され、スケーリング指数はν ≃ 0.74−0.77へ向かって増大する。これは利用可能な有限サイズ窓1000 ≤ N ≤ 4969の範囲で、二次元の自己回避ウォークに近い値に整合する。閉鎖は、自由末端のトポロジカルな除去を反映して、環状ポリソームの半径-慣性（radius-of-gyration）のデコリレーション時間を、対応する線状系に比べて40倍短縮する。さらに、この閉鎖選択された集合の中で、リボソームの混み合いは、最高密度においてデコリレーション時間を最大20%まで低減する。揺らぎを織り込んだクロスオーバーモデルは、全体スケーリング指数の密度依存性を、リボソーム間のサブ鎖統計に結びつける。これらの結果は、環状閉鎖の幾何学的役割と、それが可能にする密度依存の立体反応とを区別し、環状ポリソームに対して、閉じ込められつつ動的に応答するコンフォメーション領域を明らかにする。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748270