腺苷三磷酸(ATP)再生在体外生物合成途径中至关重要。目前,多数体系采用底物水平磷酸化再生ATP,易造成无机磷积累,抑制催化反应过程。ATP合酶是生物体内光合磷酸化和氧化磷酸化过程中的关键酶,可催化腺苷二磷酸(ADP)和无机磷合成ATP,高效且无副产物积累。从催化机制上看,ATP合酶催化ATP的合成主要依靠跨膜的质子梯度,而质子梯度的产生是较多电化学池的固有特点。因此,将ATP合酶催化ATP合成的生物模块和电催化的化学模块相结合,利于发挥各模块长处,实现电能驱动的ATP合成,形成与光合磷酸化和氧化磷酸化并列的第三种ATP合酶参与的磷酸化方式。
近期,中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张玲玲带领的酶电催化研究团队,在电能驱动类囊体膜上的ATP合酶合成ATP方面取得进展。该工作提取了来源于菠菜Spinacia oleracea叶绿体基粒的类囊体组分。这一组分负载着叶绿体内大部分ATP合酶,其结构与脂质体囊状单层膜结构类似。通过一步形态转变反应,研究将基粒类囊体膜转变成平面类囊体膜,并将其负载于电化学池中常用的质子交换膜全氟磺酸隔膜上,赋予全氟磺酸隔膜额外的生物活性。研究将该生物活性膜组装在电解水体系中,通过平面类囊体膜的制备优化和电解条件优化,实现ATP合成与电化学反应的高效耦联。研究显示,在施加3 V电压下,120 min内产生8.39±1.37 μM ATP,ATP合成速率最高可达15 nmol cm-2h-1,法拉第效率为0.19%。
上述研究为基于ATP合酶的ATP再生课题提供了新的能量转化模式。
相关研究成果发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
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基于ATP合酶的ATP电合成及ATP合成体系示意图
生命自诞生以来一直经历着从简单到复杂,从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的,有时候也会出现特化。一些科学家普 新华网北京11月14日电 今日,教育部举办新闻发布会, 教育部职业教育与成人教育司司长彭斌柏介绍了我国职业教育改革发展的总体情况。彭斌柏介绍,党的十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央坚强 近年来,学前教育得到快速发展,但仍是国民教育体系的薄弱环节,需要通过立法,贯彻落实党中央、国务院决策部署,破解突出问题,为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下,《中华人民共和国学前教育 《中华人民共和国学前教育法》以“推进学前教育普及普惠安全优质发展”为主线,深刻、全面、具体阐述了落实政府发展学前教育责任的法律规定和实现路径,对于加快学前教育高质量发展、实现现代化 “我最喜欢到大班去玩,那里有我的好朋友。”“我带着小弟弟一起去看表演。”“我要到三楼去购物。”在厦门市第一幼儿园的开放活动时间,孩子们向记者说出自己想去的地方。近年来,厦门一幼每周拿 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 史望颖 通讯员 王国海)11月4日,浙江纺织服装职业技术学院中英时尚设计学院迎来了一场别开生面的“One Day Project”(快速设计项目)作品发布秀。此次活动在宁波 。本文链接:电能驱动腺苷三磷酸合成研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-624-0.html
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