载体蛋白如何将ADP和ATP转运进线粒体

英国剑桥MRC-MBU的科学家们发现了一种称为线粒体ADP / ATP载体的关键转运蛋白如何转运细胞的化学燃料三磷酸腺苷(ATP)。这个过程对于我们生命中的每一秒，让我们活着是至关重要的。这项工作将帮助我们了解突变如何影响这些蛋白质的功能，从而导致一系列神经肌肉，代谢和发育疾病。

称为线粒体的细胞结构是我们细胞的强大动力。每天，我们人类需要自己的ATP体重来为所有细胞活动提供燃料。神经冲动，肌肉收缩，DNA复制和蛋白质合成只是依赖于ATP供应的基本过程的一些例子。由于我们体内仅含有少量ATP，我们需要使用位于线粒体中的称为ATP合酶的酶复合物从废产物ADP(二磷酸腺苷)和磷酸盐中重新制备它。通过这种方式，每个ATP分子每天大约回收1300次。为了使ADP到达酶，并使产品ATP加入细胞，每个分子必须穿过围绕线粒体的不可渗透的脂质膜。线粒体ADP / ATP载体参与线粒体中ADP和ATP的转运。

载波在两个状态之间循环; 在一种状态下，中心结合位点可用于结合ADP，称为细胞质 - 开放状态，而在另一种状态下，结合位点可用于结合新合成的ATP，称为基质开放状态。一个关键问题是蛋白质如何能够在这两种状态之间转换，改变其形状以特异性地转运ADP和ATP，而不会让其他小分子或离子穿过膜。

发表在Cell上的论文“线粒体ADP / ATP载体转运的分子机制” 描述了科学家如何解决陷入基质开放状态的载体的结构。通过使用一种叫做bongkrekic acid的化合物将载体置于这种状态，bongkrekic acid是一种与蛋白质结合的致死毒素并阻止它工作。研究人员还可以依赖纳米抗体技术。纳米抗体是美洲驼抗体的片段，其特异性结合基质开放状态，并且通过X射线晶体学确定具有结合的核酸的载体 - 纳米抗体复合物的结构。与早期的细胞质 - 开放状态结构一起，这一发现揭示了载体如何在原子尺度上起作用。该载体具有令人难以置信的动态，使用六个移动元件以独特且精心编排的方式在膜上传输ADP或ATP。

ADP / ATP携带者只是大量相关转运蛋白家族中的一员，这些蛋白质将不同的化合物带入和排出线粒体，基于这一发现，科学家认为这种机制可能以类似的方式起作用。家庭。有许多与这些携带者功能障碍相关的疾病，这是我们第一次了解突变如何影响其分子功能。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。