리서치 하이라이트

자기력을 이용한 ATP 생성

Nature 427, 6973

F1-ATPase는 현존하고 있는 가장 작으면서도 빠른 모터이다. 이를 구성하는 F1F0ATP 합성효소(synthase)는 세포 내 에너지 상호 전환에 관여하는 효소로써 대사 에너지를 세포 내 에너지 화폐인 ATP로 전환시킨다. F1-ATP 합성효소는 주변을 둘러싸고 있는 a3b3 서브 유닛의 주변을 중심에 위치하고 있는 g 서브 유닛이 회전함으로써 또한 ATP를 ADP로 가수 분해하며, F0 부위를 통과하는 양성자에 의해서 회전 방향이 반대로 되면서 ATP가 생성되게 된다. 이에 대한 직접적인 증거를 실험실에서 얻는 것은 매우 어렵다고 알려져 있지만, 최근 F1-ATPase의 g 서브 유닛에 자기성 구슬을 유리 표면에 붙임으로써 적절한 실험을 고안할 수 있었다. 전자석을 이용하여 구슬을 적절한 방향으로 회전시키자 배지 속으로 ATP가 나타나기 시작했으며, 이는 물리적인 작용이 화학 에너지로 전환되었다는 사실을 말해주고 있다.