Пол Бойєр: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Іванко1 (обговорення | внесок) м стильові правлення за допомогою AWB |
Немає опису редагування |
||
Рядок 28:
== Біографія і наукова робота ==
Пол Делос Бойєр народився в 1918 році в [[Прово]], штат [[Юта]]. У 1939 році отримав ступінь бакалавра з хімії в [[Університет Бригам Янґ|Університеті Бригама Янга]], а 1943 року захистив дисертацію з біохімії в [[Університет Вісконсин-Медісон|Університеті Вісконсин-Медісон]]. Після цього він почав незалежну наукову кар'єру в [[Університет Міннесоти|університеті Міннесоти]], де ввів кінетичні, ізотопні та хімічні методи дослідження до вивчення механізму дії ферментів. У 1963 році став професором хімії і біохімії [[Каліфорнійський університет у Лос-Анджелесі|Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі]]. Тут Бойєр досліджував механізм синтезу АТФ, за що у 1997 році отримав [[Нобелівська премія з хімії|Нобелівську премію з хімії]] разом з [[Джон Вокер|Джоном Вокером]].
== Обмінно - зв'язуючий механізм ==
Обмінно - зв'язуючий механізм Бойера включає три принципових елемента.
# Основним етапом, що потребує енергії є не синтез АТФ з АДФ і Ф<sub>н</sub>, а процес вивільнення АТФ.
# В АТФ-синтазному комплексі зв'язування субстратів і вивільнення продуктів реакції відбувається в трьох окремих, але взаємодіючих між собою ділянках ферменту. При цьому кожна каталітична ділянка може існувати тільки в одному із трьох конформаційних станів.
# Потік іонів Н<sup>+</sup> через протонний канал F<sub>0</sub> за градієнтом електрохімічного потенціалу викликає обертання γ-субодиниці АТФ-синтазного комплексу. Це обертання викликає конформаційні зміни в каталітичних ділянках, що дозволяють АТФ вивільнятися з ферменту та процесу йти далі.
<br />
Два перших постулати Бойера отримали багато підтверджень, на основі головним чином на аналізі кінетики процесу, і є загальноприйнятими. Підтвердження про обертальний механізм процесу спряження між потоком Н<sup>+</sup> і синтезом АТФ доказати було важче. Це вдалось зробити групі англійських дослідників в лабораторії Джона Уокера в Кембриджі. Вони провели кристалографічний аналіз структури F<sub>1</sub>-комплекса АТФази мітохондрій бика. Було показано, що в каталітичний комплекс входять три β- три α-субодиниці,котрі розташовані,чергуючись подібно часточкам апельсину. Три β-субодиниці відрізняються одна від одної і конформаційно і по зв'язаних з ними нуклеотидах, що підтверджує механізм синтезу АТФ по принципу зв'язування - обмін . При цьому γ-субодиниця, як стержень вставлена в середину каталітичного комплексу. Між α- і β-субодиницями виявленні високогідрофобні взаємодії, що створюють можливість обертання γ-субодиниці всередині порожнини, утвореної каталітичним центром ферменту. Іншими словами γ-субодиниця виглядає як молекулярний підшипник, який «змащується» (при обертанні) за рахунок гідрофобних взаємодій, існуючих в каталітичному центрі ферменту.
<br />
Після аналізу кристалічної структури F<sub>1</sub>-комплекса АТФази були зняті всі питання, що стосувалися механізму синтезу АТФ. Однак остаточний доказ обертання γ-субодиниці в каталітичному центрі ферменту можна було би отримати, якщо б вдалось зареєструвати його візуально. Такий експеримент вдалось провести Масасуке Йошида з колегами в Токійському технологічному інституті Японії. Вони помітили флуоресцентним зондом актиновий філамент і «пришили» його до γ-субодиниці АТФ-синтазного комплексу. Далі комплекс F<sub>1</sub> був прикріплений до спеціально обробленої скляної поверхні, по якій можливе ковзання. Дослідники допустили,що γ-субодиниця справді здатна обертатися під впливом АТФ, то буде обертатися і прикріплений до неї філамент. Оскільки розміри філамента складали біля 1 мкм, його обертання мало бути видно в флуоресцентний мікроскоп.
Результати експерименту виявилися приголомшливими. Як тільки до модифікованого комплексу F<sub>1</sub> було добавлено АТФ, актинові філаменти почали обертатися по колу із середньою швидкістю 4 оберта за секунду. Оскільки розміри актинового філаменту значно перевищували розміри ферментативного комплексу,реальна швидкість обертання γ-субодиниці має бути значно більшою.
Демонстрація обертального руху γ-субодиниці дозволила остаточно вирішити питання про механізм синтезу АТФ в АТФ-синтазному комплексі.
<br />
За свій вклад в встановлення механізму синтезу АТФ Поль Бойер разом з Джоном Уокером 1997 р. отримали Нобелівську премію.
== Посилання ==
| |||