人工合成酶可能为线粒体功能异常疾病提供新疗法

线粒体是细胞的“能量工厂”,线粒体功能异常会引起300多种罕见的遗传疾病,例如Leigh综合征(一种可能在婴儿早期出现的严重神经系统疾病)和MELAS(会导致肌肉无力、糖尿病和中风,通常在40岁之前发作)。然而,在帕金森和其他较常见的疾病,甚至是衰老过程本身,线粒体功能也逐渐下降。麻省总医院(MGH)的研究人员开发出一种新的方法来缓解线粒体功能失调引起的问题,这一发现发表在1月13日的《Nature Biotechnology》杂志上。https://doi.org/10.1038/s41587-019-0377-7所有细胞都有线粒体,线粒体从我们吃的食物中吸收电子并将其转移到氧气中。如果将这一过程比作顺山而下的河流,线粒体就像“水车”,利用水流产生能量。然而,线粒体疾病就像一座“水坝”,通过阻断这种顺畅流动导致电子堆积,称为氧化还原不平衡,而使细胞内重要的化学反应停滞。科学家认为毒性来自于“水车”不再旋转,过量的电子最终以乳酸......阅读全文

人工合成酶可能为线粒体功能异常疾病提供新疗法

线粒体是细胞的“能量工厂”,线粒体功能异常会引起300多种罕见的遗传疾病,例如Leigh综合征(一种可能在婴儿早期出现的严重神经系统疾病)和MELAS(会导致肌肉无力、糖尿病和中风,通常在40岁之前发作)。然而,在帕金森和其他较常见的疾病,甚至是衰老过程本身,线粒体功能也逐渐下降。麻省总医院(MGH

人工合成酶有了新方法

  近年来,人工智能技术迅猛发展,其应用延伸到生物制造领域。日前,借助人工智能技术,中国科学院微生物研究所研究员吴边团队制备出一系列的新型酶蛋白。研究团队还在世界上首次通过完全的计算指导,获得了工业级微生物工程菌株,为人工智能在生物制造的工业化应用层面突破提供了范例。  团队获取的是一种人工β—氨基

研究揭示人线粒体丙氨酰tRNA合成酶识别tRNA独特机制

  2月15日,国际学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所王恩多研究组最新研究成果“The G3-U70-independent tRNA recognition by human mitochondrial alanyl-tR

线粒体基质的线粒体结构

  线粒体基质  线粒体基质是线粒体中由线粒体内膜包裹的内部空间,其中含有参与三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸降解等生化反应的酶等众多蛋白质,所以较细胞质基质黏稠。苹果酸脱氢酶是线粒体基质的标志酶。线粒体基质中一般还含有线粒体自身的DNA(即线粒体DNA)、RNA和核糖体(即线粒体核糖体)。  线粒体

什么是ATP合成酶?

ATP合成酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶,它广泛存在于线粒体、叶绿体、原核藻、异养菌和光合细菌中,是生物体能量代谢的关键酶。ATP合成酶可以在跨膜质子动力势的推动下,利用ADP和Pi催化合成生物体的能量“通货”——ATP。一般来说,机体所需的大多数ATP都是由ATP合酶产生的。据估计,人体每天进行

什么是ATP合成酶?

ATP合成酶,又称FoF₁-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差,之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP。

线粒体基因

线粒体基因:mtDNA,线状、环状,能单独复制,同时受核基因控制。哺乳动物:无内含子,有重叠基因突变率高。

线粒体作用

⑴若将纯化的正常的线粒体与纯化的细胞核在一起保温,并不导致细胞核的变化。但若将诱导生成PT孔道的线粒体与纯化的细胞核一同保温,细胞核即开始凋亡变化。⑵细胞死亡调节蛋白不论是抑制死亡的bcl-2家族还是促进细胞死亡的Bax家族均以线粒体作为靶细胞器。bcl-2蛋白的C端的疏水肽段能插入线粒体外膜。事实

NCB:能量合成关键酶促进生殖细胞分化新发现

  近日,来自美国纽约大学医学院的研究人员在国际学术期刊nature cell biology在线发表了一项最新科研进展,他们利用果蝇生殖干细胞对细胞分化所需基因进行分析发现线粒体ATP合成酶对生殖干细胞分化具有重要促进作用,并且这一作用并不依赖于ATP合成酶在氧化磷酸化过程中的功能。  干细胞分化

ATP合成酶的合成过程

F₁和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起,在合成水解ATP过程中,“转子”在通过Fo的氢离子流推动下旋转,每分钟旋转100次,依次与三个β亚基作用,调节β亚基催化位点的构象变化;“定子”在一侧将α3,β3与Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩(torsion),推动“转子”旋转。

合成酶的概念和应用

合成酶(synthetase)又称为连接酶(ligase),属于酶学分类中的第六大酶类。合成酶:将伴随三磷酸腺苷(ATP)的分解而催化合成反应的酶称为合成酶。这个过程中,ATP分解为ADP与正磷酸或AMP与焦磷酸。催化反应的机制如下:A + B + ATP ←→ A·B + ADP + Pi 或A

ATP合成酶的合成过程

F₁和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起,在合成水解ATP过程中,“转子”在通过Fo的氢离子流推动下旋转,每分钟旋转100次,依次与三个β亚基作用,调节β亚基催化位点的构象变化;“定子”在一侧将α3,β3与Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩(torsion),推动“转子”旋转。

ATP合成酶的功能介绍

ATP合成酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶,它广泛存在于线粒体、叶绿体、原核藻、异养菌和光合细菌中,是生物体能量代谢的关键酶。ATP合成酶可以在跨膜质子动力势的推动下,利用ADP和Pi催化合成生物体的能量“通货”——ATP。一般来说,机体所需的大多数ATP都是由ATP合酶产生的。据估计,人体每天进行

ATP合成酶的合成过程

F₁和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起,在合成水解ATP过程中,“转子”在通过Fo的氢离子流推动下旋转,每分钟旋转100次,依次与三个β亚基作用,调节β亚基催化位点的构象变化;“定子”在一侧将α3,β3与Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩(torsion),推动“转子”旋转。

ATP合成酶的合成过程

F₁和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起,在合成水解ATP过程中,“转子”在通过Fo的氢离子流推动下旋转,每分钟旋转100次,依次与三个β亚基作用,调节β亚基催化位点的构象变化;“定子”在一侧将α3,β3与Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩(torsion),推动“转子”旋转。

合成酶的基本信息

合成酶:将伴随三磷酸腺苷(ATP)的分解而催化合成反应的酶称为合成酶。这个过程中,ATP分解为ADP与正磷酸或AMP与焦磷酸。催化反应的机制如下:A + B + ATP ←→ A·B + ADP + Pi 或A + B + ATP ←→ A·B + AMP + PPi比如,氨酰tRNA合成酶就属于此

泛酸的生物合成酶系

1,酮泛解酸羟甲基转移酶(EC 2.1.2.11)。酮泛解酸羟甲基转移酶(PanB)是PanB基因的表达产物,催化底物α-酮异戊酸增加一个甲基形成酮泛解酸,反应过程是可逆的。2.酮泛解酸还原酶(EC 1.1.1.169)。酮泛解酸还原酶(PanE)是PanE基因的表达产物,在NADPH的帮助下将酮泛

ATP合成酶的结构组成

ATP合酶主要由F₁(伸在膜外的水溶性部分) 和Fo(嵌入膜内)组成。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例,它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9 个亚基,Fo含a、b2、C10共13个亚基,F₁与Fo之间有OSCP柄相连接,还有抑制蛋白。线粒体F₁Fo-

人类乙酰辅酶A合成酶介绍

脂肪酸在生物中有许多重要功能,例如它们是脂肪构建的基石,它们能够降解而产生能量,可以转化为醇和醛类,可以重塑或以共价键结合于蛋白质。所有这些代谢过程都有一个共同的起始步骤,即通过脂肪酸与辅酶A (CoA)形成硫酯键而使其激活。这一反应被乙酰辅酶A合成酶 (ACSs)所催化。因为天然脂肪酸成百上千,所

海藻糖合成酶的应用

海藻糖合成酶,海藻糖在食品、医学、轻工业领域广泛应用,可用单酶法从麦芽糖生产海藻糖,通过酶分子的理性设计和DNA shuffling技术从两个GRAS菌种和两个嗜热菌中克隆到海藻糖合成酶基因并成功进行了高效表达,已实现了工业化生产。 

ATP合成酶的分布情况

ATP合酶(ATP synthase)广泛分布于线粒体内膜,叶绿体类囊体,异养菌和光合菌的质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。分子结构由突出于膜外的F1亲水头部和嵌入膜内的Fo疏水尾部组成。

线粒体分离实验—从组织中分离线粒体

实验材料肝脏试剂、试剂盒MS仪器、耗材匀浆器实验步骤1. 取出肝脏,注意不要弄破胆囊。放进一置于冰上的烧杯中,剪去任何结缔组织。称其质量后放回烧杯中。用锋利的剪刀、手术刀或剃须刀片将之切成 1~2 mmol/L 的薄片,用匀浆缓冲液(1x MS) 冲洗两次以去除大部分的血。转移至匀浆器中。加入足够的

线粒体的组成

  线粒体的化学组分主要包括水、蛋白质和脂质,此外还含有少量的辅酶等小分子及核酸。蛋白质占线粒体干重的65-70%。线粒体中的蛋白质既有可溶的也有不溶的。可溶的蛋白质主要是位于线粒体基质的酶和膜的外周蛋白;不溶的蛋白质构成膜的本体,其中一部分是镶嵌蛋白,也有一些是酶。线粒体中脂类主要分布在两层膜中,

线粒体分离实验

实验材料 细胞试剂、试剂盒 RSBMS 缓冲液仪器、耗材 Dounce 匀浆器实验步骤 1. 用 11 ml 冰上预冷过的 RSB 重新悬浮细胞,转移到一个 15 ml 的 Dounce 匀浆器中RSB(使组织培养细胞膨胀的低渗缓冲液)10 mmol/L NaCl2.5 mol/L MgCl210

线粒体的结构

  线粒体由外至内可划分为线粒体外膜(OMM)、线粒体膜间隙、线粒体内膜(IMM)和线粒体基质四个功能区。处于线粒体外侧的膜彼此平行,都是典型的单位膜。其中,线粒体外膜较光滑,起细胞器界膜的作用;线粒体内膜则向内皱褶形成线粒体嵴,负担更多的生化反应。这两层膜将线粒体分出两个区室,位于两层线粒体膜之间

线粒体的功能

  能量转化  线粒体是真核生物进行氧化代谢的部位,是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释放能量的场所。线粒体负责的最终氧化的共同途径是三羧酸循环与氧化磷酸化,分别对应有氧呼吸的第二、三阶段。细胞质基质中完成的糖酵解和在线粒体基质中完成的三羧酸循环在会产还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicot

线粒体的功能

主要功能:1,能量转化线粒体是真核生物进行氧化代谢的部位,是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释放能量的场所。线粒体负责的最终氧化的共同途径是三羧酸循环与氧化磷酸化,分别对应有氧呼吸的第二、三阶段。2,三羧酸循环糖酵解中生成的每分子丙酮酸会被主动运输转运穿过线粒体膜。进入线粒体基质后,丙酮酸会被氧化,并与辅

线粒体的分布

  线粒体分布方向与微管一致,通常分布在细胞功能旺盛的区域:如在肾脏细胞中靠近微血管,呈平行或栅状排列;在肠表皮细胞中呈两极分布,集中在顶端和基部;在精子中分布在鞭毛中区。在卵母细胞体外培养中,随着细胞逐渐成熟,线粒体会由在细胞周边分布发展成均匀分布。线粒体在细胞质中能以微管为导轨、由马达蛋白提供动

线粒体的形状

  线粒体一般呈短棒状或圆球状,但因生物种类和生理状态而异,还可呈环状、线状、哑铃状、分杈状、扁盘状或其它形状。成型蛋白(shape-forming protein)介导线粒体以不同方式与周围的细胞骨架接触或在线粒体的两层膜间形成不同的连接可能是线粒体在不同细胞中呈现出不同形态的原因。

线粒体分离实验

从组织培养细胞中分离线粒体 从组织中分离线粒体 用蔗糖密度梯度法纯化线粒体             实验材料 细胞