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Science:首次解析出线粒体ATP合酶的三维结构

来源:本站原创 2018-04-20 07:25

2018年4月20日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,在美国罗莎琳德-富兰克林大学的David M. Mueller领导下,一个研究团队解析出线粒体ATP合酶(ATP synthase)结构,其中这种酶是一种制造ATP的酶,而ATP是细胞的主要能源。相关研究结果于2018年4月12日在线发表在Science期刊上,论文标题为“High-resolution cryo-EM analysis of the yeast ATP synthase in a lipid membrane”。
图片来自Rosalind Franklin University。

鉴于ATP合酶在给细胞提供能量中的重要性,确定这种酶的完整结构一直是这个科学领域的最高目标,这是因为这有望揭示这种酶的秘密,从而可能导致人们鉴定出治疗靶点,并加速对代谢疾病和其他细胞病变的理解。

Mueller说,“理解这种酶如何发挥作用需要了解它在原子水平上的三维分子结构。”他和他的合作者们利用低温电镜技术解析出这种酶在近原子分辨率下的结构。

ATP合酶的首个完整结构为药物寡霉素(oligomycin)抑制这种酶的机制和致病性突变如何破坏这种酶的功能提供证据。解析出这种酶的结构就为理解在疾病和药物作用机制中可能发挥的更加广泛的功能克服了障碍。

这项研究为确定ATP合酶的其他功能状态的结构铺平道路,其中这种酶已成为全球实验室数十年结构研究的课题。

Mueller和他的合作者们采取了一种不同的方法。他们利用低温电镜技术来破译这种工程ATP合酶,其中这种工程ATP合酶由酵母合成,并让它重组到纳米盘中,用于结构分析。尽管低温电镜技术并不是新技术,但是技术上的进步使得在近原子分辨率下解析出它的结构成为可能。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Anurag P. Srivastava1,*, Min Luo2,*, Wenchang Zhou et al. High-resolution cryo-EM analysis of the yeast ATP synthase in a lipid membrane. Science, Published online:12 Apr 2018, doi:10.1126/science.aas9699

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