葉綠體中H+-ATP合成脢(CFoF1)動力學行為之研究

林似津(Shih Chin Lin)

指導教授 ： 蘇志明

國立臺灣大學/理學院/化學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.01923

摘要

摘要

H+-ATPase (CFoF1複合體)，是光合作用磷酸化系統能量轉換的關鍵裝置，由位於膜外的ATP脢部分(CF1)和跨膜部分(CFo)組成。在葉綠體的光合磷酸化的過程中，此酵素H+-ATPase由類囊體的跨膜質子梯度(ΔpH)和電勢梯度(Δφ)推動合成ATP，本文從菠菜提取，純化了這種複合體，並成功地將其重組於由卵磷脂所形成的脂質體中。
在本文的實驗中，我們將己經重組完成的脂質體，進行能量化(產生ΔpH和Δφ)，以一特殊螢火蟲身上所萃取出來的冷光脢，利用此冷光脢的特性，進行H+-ATPase活性的探測。
我們發現，當脂質體進行能量化後，H+-ATPase合成ATP的速率約200s-1，其中，當ΔpH大於3.5時，此時Δψ的產生，只可以加速ATP合成的速率，但是對於ATP的最大產量是沒有幫助的。並且從實驗中，可以看出，若只提供Δφ而ΔpH=0時，並沒有明顯的活性產生。還有在改變 valinomycin的量以產生Δψ所得到的實驗結果有一很特殊的現象，就是會產一交叉點，此交叉點的位置會隨著ΔpH的值大於3.5以後，愈大則交叉點所出現的位置會愈低愈早。
許多研究己經發現質子通道CFo，對H+有相當大的通透能力，對另外兩相近的陽離子Na+、Li+的通透能力並沒有研究，在我們以ΔpNa來代替ΔpH時，亦發現了ATP合成脢活性的產生，而合成ATP的速率約慢ΔpH 200倍左右，所以質子通道CFo對於Na+亦有通透能力的；致於ΔpLi來代替ΔpH則活性是相當弱的，故Li+無法很直接的通過質子通道CFo。
本文中另一個重點是探討質子通道CFo的合成機制，我們初步的發現，當ΔpH，ΔpNa同時存在時，若位相相同時，則對活性並沒有影響，但另一方面，當位相不同時，此時活性會下降，並隨著ΔpNa的值愈大，而降低的活性會愈多，作圖後會呈一逆S形的圖形。

關鍵字

CFoF1 ； ATP合成脢 ； 活性行為 ； 冷光脢

並列摘要

無資料

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CFoF1 ； activity ； ATPase ； luciferise

參考文獻

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