Bendita tú eres entre todas las enzimas….

Matriz mitocondrial

Membrana mitocondrial interna

…danos hoy nuestro ATP de cada día

Con nuestros conocimientos de la ATP-sintasa (y nuestros desconocimientos) quisimos modelar el funcionamiento de esta enzima a partir de lo aprendido acerca de ratchets, específicamente el de la quinesina de una cabeza.

• Potencial dado por las cargas negativas del anillo• Entrada de protones que apaga el potencial• Asimetría del potencial dada por distintos sitios de anclaje a la membrana

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25-200

0

200

400

600

800

1000

Posición

Pote

ncia

l

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

Posición

Nº

de e

nzim

as

E= 0,338

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

Posición

Nº

de e

nzim

as

E= 0.3313

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

Posición

Nº

de e

nzim

as

E= 0.346

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

Posición

Nº

de e

nzim

as

E= 0.291

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

Posición

Nº

de e

nzim

as

E =0.339

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

800

Posición

Nº

de e

nzim

as

E = 0.144

T=6

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

800

Posición

Nº

de e

nzim

as

T=8

E= 0.167

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

800

Posición

Nº

de e

nzim

as

E = 0.018

Potencial menos asimétrico

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

100

200

300

400

500

600

700

800

Posición

Nº

de e

nzim

as

E= -0.005

Potencial simétrico

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25-200

0

200

400

600

800

1000

Posición

Pot

enci

al

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25-200

0

200

400

600

800

1000

Posición

Pot

enci

al

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 50

50

100

150

200

250

300

350

400

Posición

Nº

de e

nzim

as

dx= 8

E= 0.014

Pudimos determinar un tiempo óptimo de difusión.

Realizando varias corridas del mismo ratchet, observamos que se obtenían resultados similares

Modificando el tiempo de difusión respecto del óptimo (aumentándolo y disminuyéndolo), la asimetría del potencial y el dx, disminuye la eficiencia

Nos parece que el modelo de trinquete difusivo de la quinesina de una cabeza se aplica bastante bien al funcionamiento de la ATP-sintasa. Sin embargo, la eficiencia no nos parece muy alta.

Las modificaciones efectuadas (tiempo de difusión, simetría,etc) disminuían la eficiencia, como era de esperar de acuerdo a lo aprendido para este tipo de ratchet.

Sin embargo…

Existen algunas diferencias entre el modo de funcionamiento real de la ATP-sintasa y lo planteado por nosotros en la práctica….

• Las cargas negativas impiden la rotación hacia la membrana hidrofóbica (potencial)•La entrada de protones apaga el potencial.• Distinta probabilidad de entrada de protones a cada canal, debido a la diferente concentración de protones (potencial asimètrico)

A Julio Washington…

A Mari por la picada…