ATP 합성효소: 메커니즘

ATP synthase는 양성자의 움직임이 중심 줄기 또는 γ-subunit의 회전을 주도하는 분자 기계입니다.

이 회전하는 γ-subunit은 3개의 α-β subunit 쌍으로 구성된 헥사메릭-구형 머리를 통과합니다.

각 β 소단위체에는 개방, 느슨, 단단함의 세 가지 형태 상태를 얻을 수 있는 촉매 부위가 있으며, 각 상태는 기질과 제품에 대한 친화도가 다릅니다.

ATP 합성을 위한 촉매 주기는 β 소단위체의 개방 상태에서 시작됩니다. 그런 다음 기질(ADP 및 무기 인산염)이 촉매 부위로 들어갈 수 있습니다.

γ-서브유닛이 120도 회전하면 촉매 부위가 느슨한 상태로 변환됩니다. 이를 통해 기질이 촉매 부위에 약하게 결합할 수 있습니다.

γ-서브 유닛이 120도 더 회전함에 따라 촉매 부위가 밀폐 상태로 전환됩니다. 이로 인해 기질이 촉매 부위에 단단히 결합하고 자발적으로 단단히 결합된 ATP로 응축됩니다.

다음 γ-subunit 회전에서 촉매 부위는 다시 열린 상태로 전환되어 ATP에 대한 친화력을 잃고 방출됩니다.

전반적으로, 이 과정은 전자와 중심 줄기의 양성자 유도 회전으로 계속되며, ADP와 무기 인산염의 진입 및 후속 ATP 생성을 가능하게 하는 구형 머리의 형태 변화가 이어집니다.