研究员识别细胞呼吸作用内部电子调用结构

赫尔辛基大学的生物工艺学学院的研究员第一次识别启动呼吸酵素的氢核泵结构的内部电子传递反应。 这些新的结果在本质的星期四 (4月 6日) 问题被发布。

肺、血液循环和红血球的功能在呼吸作用是仅序曲对物理化学的回应在氧气减少到水的细胞。 在细胞呼吸作用的氧气冲减是在内在线粒体膜的一种严格受控制酶回应。 呼吸酵素细胞色素氧化酶功能作为转换从氧气减少的热力势到一个电化学氢核梯度，另一酵素使用生产 ATP 的氢核泵，细胞的通用能源货币。

由研究小组的结果学院 Mårten Wikstrom 教授显示了在氢核泵的功能和氧气减少之间的联结： 内部电子调用启动泵结构的第一阶段。 “查找的这打开往了解结构 的门是研究主题差不多 30 年”， Wikstrom 说。

细胞色素氧化酶氢核泵紧密地连接粮食能源被转换到我们的细胞的一个有效能量来源的进程。 另一酵素利用泵生成的氢核梯度，综合关闭 (ATP)能源要求功能例如肌肉收缩和神经冲动的三磷酸腺苷。 此系统的中央生物重要性从从阻拦细胞呼吸作用按照的几乎立即死亡是明显的，例如，即由氰化物。

细胞色素氧化酶功能作为能源变换装置以与燃料电池相似的方式。 它是演变在数十亿几年的一生物 “nanomachine”，并且有效率更好比 90%。

Wikstrom 和他的同事用与时间分辨率的生物物理学的技术学习化学反应和细胞色素氧化酶氢核泵少于一微秒。 这样监控酵素的功能在实时是可能的。 需要大约呼吸酵素的一毫秒能使一个氧气分子降低到水。 这次包括所有部分回应并且高效的能源转换的结构。

这个研究由从西丽兹 Juse'lius 基础、 Biocentrum 赫尔辛基和芬兰的学院的授予支持。

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