19.10: 크리스타 막(Crista Membrane)의 슈퍼콤플렉스

미토콘드리아 크리스테 막(mitochondrial cristae membrane)은 호흡기 복합체 I에서 V로 매개되는 에너지 변환의 산화적 인산화(OXPHOS) 과정의 주요 부위입니다. 이러한 복합체는 수십 년 동안 널리 연구되어 왔으며 호흡기 초복합체(SC)라고 하는 초분자 구조를 형성하는 것이 입증되었습니다. 이러한 고차원 복합체는 전자 전달 효율을 높이는 동시에 생화학적 구조를 유지하고 개별 복합체의 생리적 활성을 개선하는 데 중요할 수 있습니다.

호흡 사슬 슈퍼콤플렉스의 종류

호흡기 슈퍼콤플렉스는 크리스테 막에 단일 OXPHOS 복합체와 공존할 수 있습니다. 다양한 유형의 초복합체 중에서 복합체 I 단량체, 복합체 III 이량체 및 하나 이상의 복합체 IV 단위를 포함하는 것은 가장 풍부한 초복합체인 SC I+III₂+IV_1-2를 형성합니다. 이 초복합체는 유비퀴논(ubiquinone)과 시토크롬 c(cytochrome c)가 있는 상태에서 자율적으로 호흡을 수행할 수 있기 때문에 ‘호흡솜(respirasome)

또한, 다양한 다른 조성 및 화학량론의 초복합체가 존재할 수 있으며, 그 풍부함과 조성은 대사 및 생리학적 조건에 따라 유기체와 조직 간에 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 복합체 I은 불안정한 구조를 가지고 있으며 개별 단백질 소단위로 해리될 수 있습니다. 복합체 I의 안정성은 SC I+III₂의 복합체 III 이량체와 같은 다른 복합체와의 연관성에 따라 달라집니다. 복합체 III의 손실로 이어지는 유전적 돌연변이는 복합체 I 및 관련 초복합체의 손실과 상관관계가 있습니다.

복합체 III은 또한 초복합체(III₂+IV_1-2)에서 하나 또는 여러 단위의 복합체 IV와 안정적인 결합을 형성합니다. 이러한 단순한 초복합체는 복합체-I를 발현하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)와 같은 유기체에 풍부합니다. 이러한 유기체는 주로 SC III₂ + IV₁ 및 III₂ + IV₂ 와 전자가 전자 전달 사슬로 들어가는 유일한 진입 점 역할을하는 복합체 II를 포함합니다.

호흡기 상부복합체는 거대복합체(megacomplexes) 또는 호흡기줄(respiratory strings)이라고 하는 훨씬 더 큰 복합체로 조직될 수 있습니다. 인간 호흡기 SCI+III₂+IV는 원형 MCI₂+III₂+IV₂를 형성할 수 있습니다. 이러한 고차원 복합체의 기능은 여전히 연구 분야로 남아 있습니다.