細胞膜結構與功能ppt課件-資料下載頁
2025-05-05 04:10本頁面
【正文】 chanism)，認為 ATP合成酶 β 亞基有三種不同的構象，一種構象 (L)有利于 ADP和 Pi結合，一種構象 (T)可使結合的ADP和 Pi合成 ATP，第三種構象 (O)使合成的 ATP容易被釋放出來 .在 ATP合成過程中，三個 β 亞基依次進行上述三種構象的交替變化，所需能量由跨膜 H+提供。在此基礎上， 1993年 Boyer又提出提出 旋轉催化理論 (rotation catalysis mechanism)，更好地解釋了 ATP酶作用機理。 Boyer和 Walker與 Skou共同分享 1997年諾貝爾化學獎。 結合變化機理示意圖 ADP+Pi Proten Flux H+ ATP +H2O ADP+Pi Proten Flux 有于 ADP與 Pi結合的構象 有于 ADP與 Pi生成 ATP的構象 有利于 ATP釋放的構象 ATP ATPase的旋轉催化模型 線粒體內膜 ATP ADP+Pi b 內側 外側 H+ FO F1 旋轉催化理論認為當質子流通過 Fo單元返回基質時，觸發(fā)了 C亞基的旋轉， C亞基帶動 ?、 ?以至 (??)3復合物一起旋轉，使 ? 和 ?亞基發(fā)生構象變化 ,從而導致 ATP的合成。 ?亞基的中心 ? 螺旋被認為是轉子 , a、 b與 ?亞基組合在一起組成定子 ,它壓住 ? /?異質六聚體。 C ? ? a ? ? ? ? ? ? ? ATPase的旋轉催化機制的其它實驗證據(jù) Cross實驗室 根據(jù)牛心線粒體 F1— ATPase的晶體結構，用基因工程方法在 ?亞基上靠近 ?亞基的地方引入一個Cys殘基，使得單個 ?亞基與 ?亞基之間能形成專一的二硫鍵交聯(lián)。這個二硫鍵使 ?亞基與 ?亞基 不能旋轉，完全終止了 ATPase的催化能力 … Yashida實驗室 利用 F1ATPase晶體結構的結果，精心設計了一系列的標記、突變，用最新的熒光顯微鏡攝象技術，把的 ?亞基 旋轉運動展現(xiàn)出來。 Cross實驗室為證明旋轉催化機制設計的實驗 制備 ? D380C – F1 ? ?T HS ?L HS ?O HS HS ? ?T S ?L HS ?O HS S ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?O HS S ?L S * * ?T HS * * ? ?L HS ?O S S * ?T HS * 形成 ? ?間二硫鍵 與放射性標記的 ?亞基重組 解離、分析 ? ?中的放射性 重新氧化形成二硫鍵 加入 Mg、 ATP使酶催化 亞基解離 還原 ? ?間 二硫鍵 ? ? ? ? ? ? Coverslip HisTag NiNTA Biotin Streptavidin Actin filament Yashida實驗設計及觀察 F1— ATPase旋轉所用的系統(tǒng) 突變 1：在 ?亞基 N端加上 10個 His組成的尾巴； 突變 2：把 ?亞基107Ser突變成 Cys。 突變 3:把 ?亞基中唯一的 193 Cys突變成Ser. 把三個亞基突變體在，分離、提純后重組 將 ?3 ?3通過 ?亞基上的 His10尾巴固定在涂有 NiNTA的玻板上，將熒光標記的 肌動蛋白單纖維絲通過 生物素 和 鏈霉抗生物素蛋白連接在 ?亞基 107位的 Cys上 ?m F1ATPase 放在倒置熒光顯微鏡系統(tǒng)下觀察， 當加入 ATP時，在熒光屏上顯示出轉動的亮點，清楚地表明 ?亞基在 ?3?3形成的圓筒中單方向、反時針轉動。 ATP 此項工作不僅提供了 F1— ATPase分子中 ?亞基單方向旋轉的分子模型，證明了Boyer模型的正確性，而且把大分子結構與功能的研究帶上了單分子水平，展現(xiàn)了運動性研究的廣闊前景。 葉綠體結構示意圖 光合電子傳遞鏈 光合電子傳遞鏈 葉綠體 ATP酶 光合磷酸化示意圖 光合磷酸化和氧化磷酸化能量轉化機理比較 光合 磷酸化 O2 有機物 NADPH H2O 光子 光子 ATP e e 氧化磷酸化 : O2 有機物 NADH H2O 氧化 e ATP ATP ATP e
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