ATPは、細胞の主要なエネルギー通貨として機能し、さまざまな生物学的反応を促進するために必要な燃料を提供します。それは、3つのリン酸基に付着した糖リボースの分子で構成されています。細胞がエネルギーを必要とする場合、ATPを分解し、リン酸結合内に保存されたエネルギーを解放し、副産物としてADP（アデノシン二リン酸）を放出します。
しかし、細胞がこの重要なエネルギーを得るプロセスを達成する正確なメカニズムは、とらえどころのないままであり、細胞機能の完全な理解を妨げています。この画期的な研究では、MITの研究チームは、最先端の顕微鏡法と計算モデリングの組み合わせを採用して、ATP崩壊中に分子レベルで発生するイベントをキャプチャして分析しました。
カスタムビルド顕微鏡を使用して、研究者はATP分子間の複雑な相互作用と、ATPシンターゼとして知られるリン酸塩結合の切断に関与する重要な酵素を視覚化することができました。彼らのリアルタイムイメージングは、分解プロセス中に発生する分子運動の正確な振り付けを明らかにしました。
さらに、計算モデリングにより、研究者は細胞内のATP分子の挙動をシミュレートして分析することができました。実験的観察を計算データと統合することにより、ATPの内訳を管理する基礎となる物理的原則を包括的に理解することができます。
この研究の発見は、細胞エネルギー代謝に関する知識に大きな意味を持ち、エネルギー生産に関連するさまざまなヒト疾患および障害に関する将来の研究に情報を提供する可能性があります。この基本的なプロセスの複雑な詳細を解明することにより、この作業は人生の複雑なメカニズムのより広い理解に貢献し、エネルギー代謝をターゲットとする新しい治療戦略の開発への道を開くことができます。
