ATP合成酵素とは｜健康用語WEB事典

ミトコンドリア内膜に含まれ、ADPとリン酸からATPを合成する反応を触媒する酵素。原核生物から高等動植物まで、ほとんど同じ分子構造を持つことが知られている。複合体ⅤやATPシンターゼとも。¹

ATP合成酵素は約10種類のタンパク質が数十個組み合わさってできた複合体から構成され、F0モーターおよびF1モーターと呼ばれる回転する分子構造を持つ。これらのモーターがミトコンドリア内から外に出る水素イオンの流れによって回転してATPを合成する。²³⁴

ATPの合成反応は、キノコのような形をした複合体Ⅴによって行われます。複合体Ⅴは、内膜に埋め込まれているF0部分とマトリックスに突き出ているF1部分とから構成されるATP合成酵素です。⁵

F0モーターは細胞膜内にあり、細胞膜の両側での水素イオンの濃度差や膜にかかる電圧を感知して時計回りに回転し、その際にATPの合成に寄与する。

一方、細胞質内にあるF1モーターは本来ATPを加水分解しながら反時計回りに回転するが、F0モーターによって無理矢理に逆回転させられることでATPを作る。⁶

参考文献・出典

細胞の中のエネルギー生産モーター：回転と制御の分子機構東京工業大学資源化学研究所久堀徹: http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/report/Motor_in_the_cell.pdf ↩
研究成果｜おもろい研究！君ならできる、ここでできる: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/minamino-namba-20160315/ ↩
生き物のエネルギー通貨を生み出すナノモーター—ATP合成酵素の回転運動を世界で初めて観察—　|　サイエンス＆テクノロジー　|　研究・社会連携　|　京都産業大学: https://www.kyoto-su.ac.jp/project/st/st11_06.html ↩
中央大学学術リポジトリ: http://ir.c.chuo-u.ac.jp/repository/search/binary/p/7194/s/5048/ ↩
秀和システム生化学若い研究者の会これだけ！生化学 ↩
ATP合成酵素を形成するF1モーターの新たな回転のメカニズムを発見 | 特集記事 | NatureJapanJobs | Nature Research: http://www.natureasia.com/ja-jp/jobs/tokushu/detail/240 ↩