研究利用硼酸實現ATP合成

2021-01-09 科學網

研究利用硼酸實現ATP合成

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/31 23:50:11

中國科學院化學研究所李俊柏團隊通過將ATP合酶整合至超分子囊泡中，實現了利用硼酸進行ATP合成。相關論文發表在2020年12月27日出版的《德國應用化學》雜誌上。

近年來，通過模仿自然氧化和光合成磷酸化過程實現生化燃料的生產有了顯著的進展。在該研究中，團隊使用了一種與以往不同的策略，探索了在細胞樣超分子結構中利用硼酸作為能量來源實現儲能分子的可調合成。

更加具體地說，通過選擇不同的多元醇，硼酸中鎖住的質子以一種可控的方式得以釋放。其結果是，脂質膜兩側建立起受控的質子梯度，以驅動固定在仿生結構中的ATP合酶可調地產生ATP。

據介紹，該過程為實現高效生物能轉化提供了一條特殊途徑，在生物化學燃料驅動的合成和器件中有著廣泛的應用潛力。

附：英文原文

Title: Boric Acid‐Fueled ATP Synthesis by FoF1 ATP Synthase Reconstituted in a Supramolecular Architecture

Author: Junbai Li, Xia Xu, Jinbo Fei, Youqian Xu, Guangle Li, Weiguang Dong, Huimin Xue

Issue&Volume: 27 December 2020

Abstract: Significant strides toward producing biochemical fuels have been achieved by mimicking natural oxidative and photosynthetic phosphorylation. Here, different from these strategies, we explore boric acid as a fuel for tuneable synthesis of energy‐storing molecules in a cell‐like supramolecular architecture. To be specific, proton locked in boric acid is released in a modulated fashion by the choice of polylols. As a consequence, controlled proton gradients across the lipid membrane are established to drive ATP synthase embedded in the biomimetic architecture, which facilitates tuneable ATP production. This scenario paves a unique route to achieve highly efficient bioenergy conversion, holding wide applications in biochemical fuel‐required synthesis and devices.

DOI: 10.1002/anie.202016253

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016253

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