19.11: ATP Sentaz: Yapı

ATP Synthase: Structure
JoVE Core
Cell Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Cell Biology
ATP Synthase: Structure
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

12,235 Views

01:18 min
April 30, 2023

Overview

ATP sentaz veya ATPaz, bakterilerde, memelilerde ve bitkilerde bulunan en korunmuş proteinler arasındadır. Bu enzim, elektrokimyasal gradyana yanıt olarak ileri bir reaksiyonu katalize edebilir ve ADP ve inorganik fosfattan ATP üretebilir. ATP sentaz, ATP’yi hidrolize ederek ve bir elektrokimyasal gradyan oluşturarak ters yönde de çalışabilir. ATP sentezlerinin farklı formları, hücrenin özel taleplerini karşılamak için özel özellikler geliştirmiştir. Spesifik özelliklerine göre, ATP sentazları F (Fosforilasyon faktörü), V (Vakuol), A (Arke), P (Proton) veya E (Hücre dışı) olarak sınıflandırılır. Memeli ATP sentaz, iç mitokondriyal zardaki solunum zinciri komplekslerinin kompleks beşlisi olarak da bilinir.

Ortalama bir yetişkin vücudunun her gün 40 kg ATP ürettiği tahmin edilmektedir. Bu nedenle, ATP sentezi vücutta meydana gelen en önemli ve sık görülen süreçlerden biridir.

ATP sentaz enzimindeki herhangi bir mutasyon veya kusur ölümcül hastalıklara yol açabilir. ATP sentazın bir veya daha fazla alt birimindeki mutasyon, bunların fonksiyonel bir enzime montajını inhibe edebilir. Sonuç olarak, bu kardiyomiyopati, hepatomegali ve laktik asidoz gibi konjenital kusurlara yol açarak yenidoğanın ölümüne neden olabilir. Ayrıca, α alt birimindeki bir mutasyon, retinitis pigmentosa, nöropati, ailesel bilateral striatal nekroz ve küçük çocuklarda nöromüsküler bir bozukluk olan bir tür Leigh sendromu dahil olmak üzere çeşitli patolojilerle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, β alt biriminin ekspresyonunun azalması ve sitozolde α alt birimin birikmesi Alzheimer hastalığına neden olabilir.

Transcript

ATP sentaz, esas olarak ADP ve inorganik fosfatı ATP’ye dönüştürmek için bilinen, zara bağlı bir biyolojik nanomotordur.

Bu enzim, zar boyunca eşit olmayan bir şekilde dağılmış protonlar tarafından kurulan bir elektrokimyasal gradyan tarafından desteklenmektedir.

Protonlar elektrokimyasal gradyanlarından aşağı akar ve ATP sentazın iki işlevsel alanını aktive eder: F0-alt kompleksi ve F1-alt kompleksi.

F0, protonlarla doğrudan etkileşime giren alt birimlere sahip bir transmembran bileşenidir.

İlk olarak, stator alt birimi, protonların kanallarından girmesini ve rotor adı verilen başka bir alt birim üzerindeki bağlanma bölgesine bağlanmasını sağlar.

Gelen protonların bağlanması rotorun dönmesine neden olur. Protonlar 360 derecelik bir tam dönüşü tamamladıklarında, rotordan ayrılırlar ve başka bir stator kanalından zardan çıkarlar.

ATP sentaz içindeki bu dinamik hareketler, F0 ve F1 alt kompleksleri arasında sağlam bir bağlantı kuran periferik bir sap ile stabilize edilir.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for