研究員識別細胞呼吸作用內部電子調用結構

赫爾辛基大學的生物工藝學學院的研究員第一次識別啟動呼吸酵素的氫核泵結構的內部電子傳遞反應。 這些新的結果在本質的星期四 (4月 6日) 問題被發布。

肺、血液循環和紅血球的功能在呼吸作用是仅序曲對物理化學的回應在氧氣減少到水的細胞。 在細胞呼吸作用的氧氣衝減是在內在線粒體膜的一種嚴格受控制酶回應。 呼吸酵素細胞色素氧化酶功能作為轉換從氧氣減少的熱力勢到一個電化學氫核梯度，另一酵素使用生產 ATP 的氫核泵，細胞的通用能源貨幣。

由研究小組的結果學院 Mårten Wikstrom 教授顯示了在氫核泵的功能和氧氣減少之間的聯結： 內部電子調用啟動泵結構的第一階段。 「查找的這打開往瞭解結構 的門是研究主題差不多 30 年」， Wikstrom 說。

細胞色素氧化酶氫核泵緊密地連接糧食能源被轉換到我們的細胞的一個有效能量來源的進程。 另一酵素利用泵生成的氫核梯度，綜合關閉 (ATP)能源要求功能例如肌肉收縮和神經衝動的三磷酸腺苷。 此系統的中央生物重要性從從阻攔細胞呼吸作用按照的幾乎立即死亡是明顯的，例如，即由氰化物。

細胞色素氧化酶功能作為能源變換裝置以與燃料電池相似的方式。 它是演變在數十億幾年的一生物 「nanomachine」，并且有效率更好比 90%。

Wikstrom 和他的同事用與時間分辨率的生物物理學的技術學習化學反應和細胞色素氧化酶氫核泵少於一微秒。 這樣監控酵素的功能在實時是可能的。 需要大約呼吸酵素的一毫秒能使一個氧氣分子降低到水。 這次包括所有部分回應並且高效的能源轉換的結構。

這個研究由從西麗茲 Juse'lius 基礎、 Biocentrum 赫爾辛基和芬蘭的學院的授予支持。

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