Передача конформационных изменений

При вращении у — и е-субъединиц в ходе катализа происходит передача конформационных изменений на пары а-р-субъединиц, в результате которых в каталитических центрах синтезируется АТФ. В соответствии с ротационной теорией П. Бойера для нормального функционирования АТФ-синтазы необходимо прочное сопряжение процессов транслокации Н+, вращательного движения у — и е-субъединиц и взаимодействия их с 3-гексамером.

Связь CFi с CFq зависит от гидрофильных и гидрофобных взаимодействий и требует участия ионов двухвалентных металлов — Са2+ или Mg2+. Обработка хлоропластов растворами пирофосфата, NaBr или ЭДТА нарушает связь между двумя компонентами сопрягающего комплекса, в результате чего можно получить изолированный CF. Выделение CFq происходит лишь при нарушении структуры мембран тилакоидов детергентами или обработкой ультразвуком. Обработка хлоропластов растворами ЭДТА приводит к разобщению потока электронов в ЭТЦ и синтеза АТФ. Разобщенные хлоропласты характеризуются меньшей фосфорилирующей активностью по сравнению с исходными хлоропластами.

В определенных условиях, при добавлении изолированных препаратов CF{ к истощенным по CF{ мембранам, возможна реконструкция системы фосфорилирования с частичным восстановлением процессов образования АТФ.

Уровень синтеза АТФ в хлоропластах определяется каталитической активностью связанного с мембраной CFX. Вместе с тем мембраносвязанный CFX проявляет свет — и SH-активируемую Mg2+- АТФ-азную активность. Благодаря этому осуществляется гидролиз АТФ с образованием АДФ и неорганического фосфора. АТФ — азная активность комплекса CF0— CF{ связана с использованием энергии АТФ для переноса протонов из стромы хлоропластов во внутритилакоидное пространство с образованием протонного градиента. Физиологический смысл этой реакции состоит в необходимости поддерживать концентрацию Н+ во внут — ритилакоидном пространстве на определенном уровне, ниже которого система синтеза АТФ выключается.