清華大學獨家發Cell文章:三篇頂級雜志文章突破性成果
2012年,清華大學楊茂君教授研究組就曾在Nature雜志上發文,首次報道了II-型線粒體呼吸鏈復合物I;去年這一研究組又詳細闡釋了豬源呼吸鏈超級復合物I1III2IV1的原子分辨率三維結構;在8月25日Cell雜志最新一期,楊茂君教授研究組首次成功解析了比呼吸體更高聚集形式的呼吸鏈超超級復合物的三維結構:I2III2IV2。 這多項研究成果提出了全新的電子傳遞模型,為解析由于線粒體呼吸鏈系統異常導致的疾病的病理原因提出了新的見解,同時楊茂君教授研究組建立的一系列蛋白純化方法和技術也為今后的藥物研發打下了良好的基礎。 據報道,呼吸作用是生物體內最基礎的能量代謝活動之一,是由位于線粒體內膜上的四種呼吸鏈蛋白復合物分步完成的,這四種蛋白復合物分別為復合物I(NADH脫氫酶)、復合物II(琥珀酸脫氫酶)、復合物III(細胞色素c還原酶)和復合物IV(細胞色素c氧化酶)。以這些復合物為基礎,可以聚合形成多層次的呼吸鏈超級復合物乃......閱讀全文
線粒體呼吸鏈酶的疾病
線粒體呼吸鏈酶缺陷會造成線粒體病,線粒體病主要包括:母系遺傳Leigh綜合征,線粒體肌病,多系統疾病、心肌病、進行性眼外肌麻痹,Leer遺傳性視神經病,糖尿病和耳聾、共濟失調舞蹈病、細胞外基質慢性游走性紅斑、進行性眼外肌麻痹、肌紅蛋白尿電機神經元疾病,鐵粒幼細胞貧血、MERRF-線粒體肌病、肌陣
我國線粒體呼吸鏈研究取得重大突破
在“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項的支持下,我國科學家突破性地解析了人源呼吸鏈蛋白質復合物最高級的組成形式——超超級復合物(MCI2III2IV2)中高分辨率三維結構和超級復合物(SCI1III2IV1)的原子分辨率結構。 呼吸作用是生物體內最基礎的能量代謝活動之一,線粒體呼吸鏈的研究是
在線粒體呼吸鏈研究領域取得重大研究突破
在“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項的支持下,我國科學家突破性地解析了人源呼吸鏈蛋白質復合物最高級的組成形式——超超級復合物(MCI2III2IV2)中高分辨率三維結構和超級復合物(SCI1III2IV1)的原子分辨率結構。 呼吸作用是生物體內最基礎的能量代謝活動之一,線粒體呼吸鏈的研
線粒體呼吸鏈膜蛋白復合物Ⅰ的結構揭曉
德國科學家成功揭示細胞線粒體呼吸鏈膜蛋白復合物Ⅰ的結構,并發現了分子復合物中的全新能量轉換機制,細胞可通過該機制使用儲存在營養中的能量。相關研究成果發表在7月1日的《科學》雜志網絡版上。 有氧呼吸是動植物進行呼吸作用的主要形式,細胞在氧的參與下,通過酶的催化作用將糖類等有機
呼吸鏈介紹(四)
? (五)細胞色素體系 1926年Keilin首次使用分光鏡觀察昆蟲飛翔肌振動時,發現有特殊的吸收光譜,因此把細胞內的吸光物質定名為細胞色素。細胞色素是一類含有鐵卟啉輔基的色蛋白,屬于遞電子體。線粒體內膜中有細胞色素b、c1、c、aa3,肝、腎等組織的微粒體中有細胞色素P450。細胞色素b、c1、
呼吸鏈介紹(二)
? (二)黃素蛋白(flavoproteins) 黃素蛋白種類很多,其輔基有兩種,一種為黃素單核苷酸(FMN),另一種為黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),兩者均含核黃素(維生素B2),此外FMN尚含一分子磷酸,而FAD則比FMN多含一分子腺苷酸(AMP),其結構如下: 在FAD、FMN分子中的異咯
呼吸鏈介紹(三)
? (三)鐵硫蛋白(ironsulfur proteins,Fe-S) 又稱鐵硫中心,其特點是含鐵原子。鐵是與無機硫原子或是蛋白質肽鏈上半胱氨酸殘基的硫相結合,常見的鐵硫蛋白有三種組合方式(a)單個鐵原子與4個半胱氨酸殘基上的巰基硫相連。(b)兩個鐵原子、兩個無機硫原子組成(2Fe-2S),其中
呼吸鏈的定義
呼吸鏈又稱電子傳遞鏈,是由一系列電子載體構成的,從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統。還原型輔酶通過呼吸鏈再氧化的過程稱為電子傳遞過程。其中的氫以質子形式脫下,電子沿呼吸鏈轉移到分子氧,形成粒子型氧,再與質子結合生成水。放出的能量則使ADP和磷酸生成ATP。電子傳遞和ATP形成的偶聯機制稱為氧化
呼吸鏈介紹(一)
? 呼吸鏈(respiratory chain)是由一系列的遞氫體(hydrogen transfer)和遞電子體(eletron transfer)按一定的順序排列所組成的連續反應體系,它將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水,同時有ATP生成。實際上呼吸鏈的作用代表著線粒體最基本的功能,呼
呼吸鏈介紹(五)
(二)氧化呼吸鏈1.NADH氧化呼吸鏈 人體內大多數脫氫酶都以NAD+作輔酶,在脫氫酶催化下底物SH2脫下的氫交給NAD+生成NADH+H+,在NADH脫氫酶作用下,NADH+H+將兩個氫原子傳遞給FMN生成FMNH2,再將氫傳遞至CoQ生成CoQH2,此時兩個氫原子解離成2H++2e,2H+游離于
Nature:從結構上揭示線粒體呼吸鏈超級復合物的組裝機制
真核生物通過線粒體中的細胞呼吸產生生存所需的能量,這一過程被稱為氧化磷酸化。在這個過程中,營養物質和氧氣被轉化為一種化學形式的能量:三磷酸腺苷(ATP)。這是由線粒體內的電子傳遞鏈建立的質子梯度實現的。這種質子梯度由線粒體內膜上的四種呼吸鏈復合物驅動。一項新的研究將斷層掃描和分子模擬結合起來,揭示了
呼吸鏈的組分介紹
呼吸鏈包含15種以上組分,主要由4種酶復合體和2種可移動電子載體構成。其中復合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、輔酶Q和細胞色素C的數量比為1:2:3:7:63:9。復合體Ⅰ即NADH,輔酶Q氧化還原酶復合體,由NADH脫氫酶(一種以FMN為輔基的黃素蛋白)和一系列鐵硫蛋白(鐵—硫中心)組成。它從NADH得到兩個電
呼吸鏈的結構特點
呼吸鏈又稱電子傳遞鏈,是由一系列電子載體構成的,從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統。還原型輔酶通過呼吸鏈再氧化的過程稱為電子傳遞過程。其中的氫以質子形式脫下,電子沿呼吸鏈轉移到分子氧,形成粒子型氧,再與質子結合生成水。放出的能量則使ADP和磷酸生成ATP。電子傳遞和ATP形成的偶聯機制稱為氧化
呼吸鏈的組成結構
呼吸鏈包含15種以上組分,主要由4種酶復合體和2種可移動電子載體構成。其中復合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、輔酶Q和細胞色素C的數量比為1:2:3:7:63:9。復合體Ⅰ即NADH,輔酶Q氧化還原酶復合體,由NADH脫氫酶(一種以FMN為輔基的黃素蛋白)和一系列鐵硫蛋白(鐵—硫中心)組成。它從NADH得到兩個電
線粒體呼吸測定儀概述
線粒體呼吸測定儀即為傳統意義上的液相氧電極,氧電極是為測定水中微量溶解氧含量而設計的一種極譜電極,除了測定線粒體呼吸還具有更為廣泛的用途。早在二十世紀三十年代就有人用裸露的銀-鉑電極研究藻類的光合作用。自從五十年代薄膜氧電極問世以來,又大大擴展了它的應用范圍。由于它具有靈敏度高、反應快、可以連續
呼吸鏈的概念和作用
呼吸鏈(respiratory chain)是由一系列的遞氫反應(hydrogen transfer reactions)和遞電子反應(electrontransfer reactions)按一定的順序排列所組成的連續反應體系,它將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水,同時有ATP生成。實際上呼吸鏈的
關于呼吸鏈的定義介紹
呼吸鏈又稱電子傳遞鏈,是由一系列電子載體構成的,從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統。 還原型輔酶通過呼吸鏈再氧化的過程稱為電子傳遞過程。其中的氫以質子形式脫下,電子沿呼吸鏈轉移到分子氧,形成粒子型氧,再與質子結合生成水。放出的能量則使ADP和磷酸生成ATP。電子傳遞和ATP形成的偶聯機制
關于呼吸鏈的基本介紹
呼吸鏈(respiratory chain)是由一系列的遞氫反應(hydrogen transfer reactions)和遞電子反應(electrontransfer reactions)按一定的順序排列所組成的連續反應體系,它將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水,同時有ATP生成。實際上呼吸
呼吸鏈抑制劑介紹
1.魚藤酮、安密妥、殺粉蝶菌素:阻斷電子從NADH到輔酶Q的傳遞。魚藤酮是極毒的植物物質,可作殺蟲劑。2.抗霉素A:從鏈霉素分離出的抗生素,抑制從細胞色素b到c1的傳遞。3.氰化物、疊氮化物、CO、H2S等,阻斷由細胞色素aa3到氧的傳遞。
關于呼吸鏈的組成介紹
呼吸鏈包含15種以上組分,主要由4種酶復合體和2種可移動電子載體構成。其中復合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、輔酶Q和細胞色素C的數量比為1:2:3:7:63:9。 1、復合體Ⅰ 即NADH,輔酶Q氧化還原酶復合體,由NADH脫氫酶(一種以FMN為輔基的黃素蛋白)和一系列鐵硫蛋白(鐵—硫中心)組成。它從N
線粒體呼吸測定儀的分類
國際普遍認可的高精度氧電極有以下幾種:Chlorolab-2液相氧電極,Oxygraph液相氧電極,Oxytherm液相氧電極等。 其中Oxytherm系列氧電極具有很強的精確控溫功能,更適宜進行線粒體呼吸的測定。
線粒體呼吸測定儀的構造
薄膜氧電極最早由L.C.Clark研制(1953),故亦稱Clark氧電極。氧電極實際上是一個電化學電池,由鑲嵌在絕緣材料上的銀極和鉑極構成。銀極為陽極,一般制成圓環狀,作為參比電極,銀極的面積要盡可能大一些,以降低電機表面電流密度,減少陽極的極化現象,使其電機電位不受外加電壓的影響。鉑極為陰極
線粒體呼吸測定儀的原理
當在氧電極兩極間施加電壓并超過O2的分解電壓(約為-0.2V)時,透過薄膜進入氯化鉀溶液的溶解氧便在鉑陰極上還原: O2+2H2+4e= 4OH 銀陽極上則發生銀的氧化反應: 4Ag+4Cl= 4AgCl+4e 此時電極間產生電解電流。由于氧在陰極被還原,而使陰極表面氧的濃度降低,于是被
線粒體呼吸鏈復合物I、II、III、IV、V活性檢測試劑盒原理
線粒體呼吸鏈復合物I (NADH氧化酶)、線粒體呼吸鏈復合物II(琥珀酸脫氫酶)是電子進入線粒體電子傳遞鏈(ETC)的主要元素。復合物I催化NADH氧化,復合物II催化琥珀酸氧化為延胡索酸。隨后,輔酶Q(Q)形成輔酶(QH2),最終導致終端的電子受體O2減少。線粒體呼吸鏈復合物III(細胞色素c
線粒體呼吸測定儀的基本構造
薄膜氧電極最早由L.C.Clark研制(1953),故亦稱Clark氧電極。氧電極實際上是一個電化學電池,由鑲嵌在絕緣材料上的銀極和鉑極構成。銀極為陽極,一般制成圓環狀,作為參比電極,銀極的面積要盡可能大一些,以降低電機表面電流密度,減少陽極的極化現象,使其電機電位不受外加電壓的影響。鉑極為陰極
線粒體呼吸測定儀的功能簡介
1、高度整合的控制器。功能強大的控制軟件,控制溫度和攪拌子轉速 2、自動采集數據,自動計算出呼吸速率 3、整合式半導體控溫裝置精確控溫 4、可以8臺系統聯用,同時監測8個反應室中O2濃度的變化 5、可與OXY/PHA離子選擇pH電極聯用,同時檢測反應液中氧濃度和H濃度
呼吸鏈的組成和功能介紹
呼吸鏈(respiratory chain)是由一系列的遞氫反應(hydrogen transfer reactions)和遞電子反應(electrontransfer reactions)按一定的順序排列所組成的連續反應體系,它將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水,同時有ATP生成。實際上呼吸鏈的
線粒體呼吸測定儀的應用領域
廣泛應用于植物生理學、農學、園藝學、林學、微生物學、藻類生物學、生命科學、海洋生物學、動物學,人體醫學以及環境科學等領域。 l 測定動物、植物組織細胞、微生物的呼吸速率和呼吸途徑的變化,分析抗氰呼吸途徑、細胞色素氧化酶途徑、糖酵解途徑、三羧酸途徑的變化 l 測定動物、植物等線粒體的呼吸及I態
線粒體呼吸測定儀的應用領域
廣泛應用于植物生理學、農學、園藝學、林學、微生物學、藻類生物學、生命科學、海洋生物學、動物學,人體醫學以及環境科學等領域。 l 測定動物、植物組織細胞、微生物的呼吸速率和呼吸途徑的變化,分析抗氰呼吸途徑、細胞色素氧化酶途徑、糖酵解途徑、三羧酸途徑的變化 l 測定動物、植物等線粒體的呼吸及I態
呼吸鏈復合物生成機理揭開
線粒體是細胞的“動力工廠”,而其中呼吸鏈復合物起著重要作用,只是一直以來人們都不知道這些復合物是如何生成的。現在,德國哥廷根的科學家研究表明,新發現的蛋白復合物“MITRAC”是實現這一過程的關鍵。相關成果發表在12月21日的《細胞》雜志上。 眾所周知,線粒體是真核細胞中由雙層高度特化的單