ATP 合酶中电场驱动的扭矩
生物物理
2013-09-13 v5
摘要
Fo-ATP 合酶 (Fo) 是一种旋转马达，它将离子（通常是质子）从膜的高电势侧移动到低电势侧所产生的势能转化为扭矩和旋转运动。在此，我们提出了一种机制，即源自质子进出通道的电场作用于 c 环中由于质子化和去质子化位点而产生的不对称电荷分布，从而驱动其旋转。该模型预测了时间平均扭矩与质子动力势之间的比例关系，这种关系可能会受到 adversely 影响通道的突变的阻碍。Fo 的 c 环产生的扭矩驱动γ亚基在产 ATP 复合物 (F1) 内旋转，借助热涨落克服随角位置升降的 opposing 扭矩。利用倾斜洗衣板势中粒子的热布朗运动类比，我们计算了 ATP 生成率与质子动力势的关系。后者显示了一个驱动 ATP 生成所需的最小值，该最小值与 c 环上的质子结合位点数量成反比。
引用
@article{arxiv.1305.6590,
title = {Electric Field Driven Torque in ATP Synthase},
author = {John H. Miller, and Kimal I. Rajapakshe and Hans L. Infante and James R. Claycomb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.6590},
year = {2013}
}
备注
19 pages, 6 figures