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サイトクロームc酸化酵素によるプロトンの転位
M I Verkhovsky1, A Jasaitis, M L Verkhovskaya
1Helsinki Bioenergetics Group, Department of Medical Chemistry, Institute of Biomedical Sciences and Biocentrum Helsinki, University of Helsinki, Finland.
Nature
|August 10, 1999
まとめ
サイトクロームc酸化酵素は,陽子ポンプで酸素を水に還元する. この研究は,陽子の転位が酸化と還元の両段階で発生することを明らかにし,以前の仮定に異議を唱える.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 分子生物学は分子生物学である.
- バイオエネルギー学 バイオエネルギー学
背景:
- サイトクロームc酸化酵素は,細胞呼吸に不可欠であり,酸素を水に還元し,陽子の転位を触媒化する.
- 陽子転移と酵素の触媒サイクル,特に酸化相と還元相のエネルギー結合は,依然として議論されている.
研究 の 目的:
- 浄化されたシトクロームc酸化酵素の触媒サイクル中の陽子転位のタイミングとエネルギーカップリングを調査する.
- 陽子ポンプが酸化段階にのみ関連しているかどうかに関する論争を解決するために.
主な方法:
- リポソームに再構成された浄化されたシトクロームc酸化酵素を用いた時間解像度膜ポテンシャル測定.
- 陽子の転位イベントを追跡するために同時にpH測定を行います.
主要な成果:
- 陽子ポンプの電荷転移の半分は,酸化相の後,還元相の間に発生します.
- 還元中の陽子の転位は,すぐに酸化相が先行することを条件とします.
- 陽子の転位のためのエネルギーは,O2による酵素酸化中に保存されます.
結論:
- サイトクロームc酸化酵素によるプロトンの転位は,その触媒循環の酸化と還元の両方の段階で発生します.
- 酵素は酸化中にエネルギーを保存し,半分は酸化中に陽子ポンプに利用され,残りの半分は再還元時に解き放たれます.