Оболочка живой клетки — не жёсткий панцирь, а податливая плёнка, в которую встроены тысячи белков, как изюм в тесто. Когда белок меняет форму или клетка движется, плёнка прогибается: иногда едва заметно, как поверхность воды от упавшей пылинки, а иногда сильно — как простыня, если под ней вытянуть ноги. До сих пор расчёты описывали только слабые прогибы, но в реальной клетке изгибы бывают глубокими: при делении, захвате частиц, образовании пузырьков-транспортов. Авторы новой работы впервые разобрали именно сильные прогибы и увидели неожиданное.

Они использовали компьютерную модель, где мембрана и белки разбиты на множество маленьких элементов, как мозаика. Оказалось, сила, с которой прогнутая мембрана тянет белок вверх или вниз, ведёт себя не монотонно: сначала растёт, потом убывает. Это как натянуть резиновую ленту с приклеенной бусиной — чем дальше тянешь бусину, тем сильнее лента сопротивляется, но в какой-то момент лента выскальзывает из-под пальцев, и усилие падает. Причём такая картина не зависит от формы белка — хоть конус, хоть цилиндр. Для двух белков рядом расчёт показал: если оба наклонены в одну сторону, они отталкиваются, если в разные — притягиваются. Это напоминает поведение электрических зарядов, только здесь вместо заряда — наклон белка.

Такие расчёты помогают понять, как белки собираются в группы на поверхности клетки, как клетка сортирует грузы и отправляет их в нужные отсеки. Всё это — основа жизни, но до сих пор мы видели только слабые тени этих процессов. Теперь, когда сильные изгибы посчитаны, картина становится объёмной.