Proteinstrukturen til ATP-syntase kartlagt

Ruth Halsne Om forfatteren

Den komplette strukturen til ATP-syntasen viser det molekylære grunnlaget for mitokondrienes morfologi.

ATP-syntasene er lokalisert i mitokondriens indre membran. Disse små molekylære maskinene produserer ATP i cellen og er viktige i utviklingen av nevrodegenerative sykdommer. Kjennskap til proteinets tredimensjonale struktur kan gi informasjon om proteinets mekanismer. I en ny studie ble ATP-syntase fra gjær, Yarrowia lipolytica, renset på en affinitetskolonne. Deretter ble strukturen kartlagt med en kombinasjon av kryoelektronmikroskopi og røntgendiffraksjon (1). 58 av 60 subenheter i ATP-syntasens dimerkompleks ble kartlagt, der man viste hvordan rotorkatalyse genererer ATP og hvordan dimerstrukturen påvirker morfologien til mitokondriens indre membran.

– Siden den første tredimensjonale strukturen av myoglobin ble publisert i 1958, er mer enn 125 000 proteinstrukturer fra ulike organismer blitt løst og deponert i strukturdatabasen PDB, sier forsker Bjørn Dalhus ved Avdeling for medisinsk biokjemi, Universitetet i Oslo og Oslo universitetssykehus. – Av disse er kun rundt 2,5 % membranproteiner, noe som reflekterer hvor vanskelig det er å arbeide med isolering og krystallisering av membranproteiner. Mange proteiner er komponenter i større komplekser, noe som gjør det ekstra vanskelig.

– I denne studien har man klart å bestemme en nesten komplett struktur til en ATP-syntase fra gjær ved å kombinere to teknikker, nemlig kryoelektronmikroskopi og røntgendiffraksjon. Den publiserte strukturen utgjør den til nå nærmeste analoge strukturen av human ATP-syntase. En slik modell gir verdifull informasjon om funksjon, molekylær virkningsmekanisme, interaksjon og samspill med andre cellulære komponenter, og ikke minst hvordan enkelte kritiske mutasjoner og defekter i proteiner kan gi patologiske fenotyper. Slike modeller kan være viktige verktøy i design av legemidler, sier Dalhus.

1

Hahn A, Parey K, Bublitz M et al. Structure of a complete ATP Synthase dimer reveals the molecular basis of inner mitochondrial membrane morphology. Mol Cell 2016; 63: 445 – 56. [PubMed] [CrossRef]

Kommentarer

(0)
Denne artikkelen ble publisert for mer enn 12 måneder siden, og vi har derfor stengt for nye kommentarer.

Anbefalte artikler