科学者チームは、分子フェリスホイールがどのように陽子を細胞工場に送信するかについての最初の詳細な見方を取得し、細胞がエネルギーを生成する方法についての新しい洞察を提供しました。
Nature誌に掲載された研究は、細胞の電力ハウスであるミトコンドリアの内膜に見られるATPシンターゼと呼ばれるタンパク質複合体に焦点を当てています。 ATPシンターゼは、プロトン勾配からのエネルギーを使用して、細胞の主要なエネルギー通貨であるアデノシン三リン酸（ATP）を生成します。
ATPシンターゼ複合体は、F1およびF0サブユニットと呼ばれる2つの回転サブユニットで構成されています。 F1サブユニットには、ATPが合成される触媒部位が含まれ、F0サブユニットはプロトン勾配の生成を担当します。
カリフォルニア大学バークレー校の科学者が率いる新しい研究では、ATPシンターゼのF0サブユニットが一連のプロトン結合部位を使用して膜を横切ってプロトンを輸送する方法を明らかにしています。プロトンは特定の順序で部位に結合し、F0サブユニットが回転すると、プロトンはF1サブユニットの触媒部位に到達するまで、あるサイトから次の部位に通過します。
このプロセスは、フェリスホイールが人々をある場所から別の場所に輸送する方法に似ています。プロトンは、人が観覧車の座席に結合するような陽子結合部位に結合します。観覧車が回転すると、人々は車輪の上部に運ばれ、そこで下船することができます。
ATPシンターゼの場合、プロトンは触媒部位に輸送され、そこでATPを生成するために使用されます。 ATPは細胞の成長、動き、代謝などのさまざまな細胞機能に必要であるため、このプロセスは細胞の生存に不可欠です。
この新しい研究は、ATPシンターゼがどのように機能するかについての詳細な理解を提供し、この複合体を標的とする新薬の開発につながる可能性があります。このような薬物は、癌や心臓病などのさまざまな疾患の治療に使用できます。
「この研究は、細胞がどのようにエネルギーを生成するかについての理解における大きなブレークスルーです」と、カリフォルニア大学バークレー校の分子生物学の教授であるジョン・ウォーカー博士は述べています。 「この研究から得られた洞察は、さまざまな病気の新しい治療法の開発につながる可能性があります。」
