ATP5F1A

ATP合成酵素F1サブユニットα（ミトコンドリア）は、ヒトではATP5F1A遺伝子によってコードされる酵素である。^{[ 5 ] [ 6 ]}

この遺伝子はミトコンドリアATP合成酵素のサブユニットをコードしています。ミトコンドリアATP合成酵素_は、酸化的リン酸化中に内膜を横切るプロトンの電気化学的勾配を利用してATP合成を触媒します。ATP合成酵素は、可溶性触媒コアF1と、プロトンチャネルを構成する膜貫通成分Foという2つの連結した多サブユニット複合体から構成されています。ミトコンドリアATP合成酵素の触媒部分は、₃つのα、3つのβ、および他の3つの代表が1つずつという化学量論比で組み立てられた5つの異なるサブユニット（α、β、γ、δ、ε）から構成されています。プロトンチャネルは3つの主要なサブユニット（a、b、c）から構成されています。この遺伝子は触媒コアのαサブユニットをコードしています。同じタンパク質をコードする選択的スプライシング転写バリアントが同定されています。この遺伝子の偽遺伝子は、9番染色体、2番染色体、16番染色体上に存在する。^{[ 6 ]}

染色体18のq腕の21番目の位置にあるATP5F1A遺伝子は、13個のエクソンから構成され、長さは20,090塩基対です。^{[ 6 ]} ATP5F1Aタンパク質は59.7 kDaで、553個のアミノ酸から構成されています。^{[ 7 ] [ 8 ]}このタンパク質は、複合体Vとしても知られる_F1Fo ATPaseの触媒部分のサブユニットであり、₁₄個の核コードサブユニットと2個のミトコンドリアコードサブユニットから構成されています。アルファサブユニットとして、ATP5F1Aは複合体の触媒F1部分内に含まれています。_[ 6 ^{]この酵素}の命名法には長い歴史があります。 F ₁画分は「画分 1」という用語に由来し、F _o (下付き文字「o」で表記され、「ゼロ」ではない) は、ATP 合成酵素の F _oユニットを阻害できる天然由来の抗生物質の一種であるオリゴマイシンの結合画分であることに由来する。^{[ 9 ] [ 10 ]} F ₁粒子は大きく、透過型電子顕微鏡でネガティブ染色により観察できる。^{[ 11 ]}これらは直径 9 nm の粒子で、ミトコンドリア内膜に散在している。これらは当初、素粒子と呼ばれ、ミトコンドリアの呼吸装置全体を含んでいると考えられていましたが、エフライム・ラッカーとその同僚（1961年にF1粒子を初めて単離した人物_{）は、一連の実験を通して、この粒子が脱共役ミトコンドリアのATPase活性、およびミトコンドリアに超音波を照射して生成された}ミトコンドリア亜粒子のATPase活性と相関していることを明らかにしました。さらに、多くの研究室で行われた一連の実験により、このATPase活性はATPの生成とも関連付けられました。 

ミトコンドリア膜ATP合成酵素（F ₁ F _o ATP合成酵素または複合体V）は、呼吸鎖の電子伝達複合体によって生成される膜を横切るプロトン勾配の存在下でADPからATPを生成します。F型ATPアーゼは、膜外触媒コアを含むF _{1ドメインと、膜プロトンチャネルを含むF oドメインの2つの構造ドメインから構成され、中央ストークと末梢ストークによって連結されています。触媒作用中、F 1}の触媒ドメインにおけるATP合成は、中央ストークサブユニットの回転機構を介してプロトン転座と共役しています。サブユニットαとβはF ₁の触媒コアを形成します。中央ストークが周囲のα(3)β(3)サブユニットに対して回転すると、βサブユニット上の3つの異なる触媒部位でATPの加水分解が起こります。サブユニットαは触媒的な高親和性ATP結合部位を持っていません。^{[ 12 ]}

ATP5F1A遺伝子の変異は、複合型酸化リン酸化欠損症22（COXPD22）を引き起こします。これは、子宮内発育遅延、小頭症、筋緊張低下、肺高血圧症、発育不全、脳症、心不全を特徴とするミトコンドリア疾患です。ATP5F1A遺伝子の変異は、ミトコンドリア複合体V欠損症核4（MC5DN4）も引き起こします。これは、形態異常、精神運動発達遅滞、筋緊張低下、発育遅延、心筋症、肝腫大、腎低形成、尿、血漿、脳脊髄液中の乳酸値の上昇など、多様な臨床症状を示すミトコンドリア疾患です。^{[ 13 ]}

レスベラトロールによるF1触媒コアの阻害はアデノシン一リン酸（AMP）レベルを上昇させ、それによってAMP活性化プロテインキナーゼ酵素を活性化する。^{[ 14 ]}

• UCSCゲノムブラウザにおけるヒトATP5F1Aゲノムの位置とATP5F1A遺伝子の詳細ページ。
• UniProt : P80021 (ブタATP合成酵素サブユニットα、ミトコンドリア)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要( PDBe-KB) 。

この記事には、米国国立医学図書館の公開情報（パブリックドメイン）が含まれています。