化学所完成硼酸分子作为化学燃料驱动生物分子马达ATP合酶的能量合成

生物体内生物分子马达合成三磷酸腺苷（ATP）的效率决议了细胞决裂、增殖和凋亡等系列生物运动。ATP是可被细胞间接应用的能量泉币，通常环境下，可能颠末叶绿体与线粒体上生物分子马达ATP合酶，在跨膜质子梯度势驱动下催化得到。应用分子组装技术，构建类细胞功效组装体，模拟或调控ATP合成和耗费是化学、资料与性命迷信穿插研讨前沿的热门。

在国度自然迷信基金委和中国迷信院的支持下，中科院化学研讨所胶体、界面与化学热力学院重点试验室研讨员李峻柏团队在生物分子马达ATP合酶的可控组装与功效调控研讨中取得了一系列研讨结果（Nat. Rev. Chem. 2019， 3， 361-374）。在后期研讨中，课题组通过组装技术，无效模拟了叶绿体和线粒体的构造与功效，完成了ATP合酶进行能量ATP合成的功效加强（Angew. Chem. Int. Ed. 2017， 56， 12903；2018， 57， 6532；2019， 58， 796；2019， 58， 1110；2019， 58， 5572）。

近期，该团队通过火子组装技术构建类细胞构造，应用硼酸与多元醇之间的化学反馈天生环状硼酸酯开释质子，在膜表里树立质子梯度势，进而驱动生物分子马达ATP合酶转动催化合成ATP。研讨发现，多元醇分子构造可能影响质子发生能源学，进而节制ATP发生速度。研讨职员构建的复合组装系统可能同时进行级联反馈和酶催化反馈，完成了硼酸分子作为化学燃料驱动生物分子马达ATP合酶的能量合成，为开辟无核细胞的能量合成提供了新思绪。相关研讨结果颁发在Angew. Chem. Int. Ed. 2021， 60， 7617-7620上，并当选为Hot Paper。化学所博士研讨生胥夏为论文第一作者，李峻柏和副研讨员费进波为论文的通信作者。 (100yiyao.com）