ATP合酶旋转催化的一种新机制

ATP合酶利用跨膜离子(主要是质子)梯度提供的能量,催化由ADP和Pi(磷酸)合成ATP的反应.已有证据表明,这种催化反应通过ATP合酶内部亚基之间的相对旋转而实现.然而,现有的基于整合在细胞膜内的c环及附着于其上的中心杆(由?和?亚基组成)转动的ATP合酶旋转模型存在多方面的理论缺陷,也与某些实验数据不符.本文提出了一种新的ATP合酶旋转催化模型,其中发生旋转的是?3?3六聚体.具体而言,质子的跨膜转运引起c环的周期性构象改变,从而使得附着在c环上的中心杆产生往复运动,这种往复运动驱动?3?3六聚体的连续转动.这种工作模式与按压式伸缩圆珠笔中推杆的往复运动驱动凸轮产生连续转动的工作机理十分相似.新模型不仅避免了现有模型的理论缺陷,而且更好地解释了已有实验数据.