饶子和团队《Science》发表长文 破解结核分支杆菌能量代谢奥秘 助力抗结核新药研发( 三 )

呼吸作用是生命体内最基础的能量代谢活动之一 , 生命体可以通过呼吸作用将能量物质(糖、氨基酸及脂肪酸等)转化为机体可以直接利用的高能分子三磷酸腺苷(adenosine triphosphate , ATP) 。 呼吸作用主要由位于微生物细胞质膜或线粒体内膜上的五个大型跨膜复合物:复合物I(NADH脱氢酶)、复合物II(琥珀酸脱氢酶)、复合物III(醌:细胞色素c氧化还原酶)、复合物IV(细胞色素c氧化酶)和复合物V(ATP合成酶) , 以及两种电子传递载体醌和细胞色素c共同参与完成 , 被称为呼吸链 。 其中 , 由于复合物I-IV通过电子传递实现氧化还原反应的串联 , 进而产生驱动复合物V中ATP合成的跨膜质子梯度 , 其又被称为电子传递链 。 此前研究表明 , 呼吸链组分可以进一步聚合组装形成超级复合物 , 促进其之间串联反应的发生 , 在能量代谢效率和多种生理过程的调控方面具有重要意义 。 在高等动物中 , 呼吸链超级复合物的组装失调与多种疾病的发生紧密相关;而在微生物中 , 呼吸链超级复合物的阻断则是研发药物抑制其扩增、侵染的重要策略 。

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