ATPアーゼ
ATPアーゼの役割はエネルギーの関与する全ての反応に寄与していると言ってよい。
ATPの合成(酸化的リン酸化)
筋収縮
細胞内物質輸送
細胞外物質輸送
イオン濃度勾配の作成
解毒作用
発光
発電
膜融合(あらゆる生体膜)
膜タンパク質の品質管理
ATPアーゼは以下の反応を触媒する酵素の総称である。
ATP ⟶ ADP + P i {\displaystyle {\ce {{ATP}-> {ADP}+ P_i}}} (アデノシン三リン酸 → アデノシン二リン酸 + リン酸)
この時に発生するエネルギーを利用して、エネルギーを要する生物体内作用に寄与している。通常は ATP 以外のヌクレオチド三リン酸(GTP、UTP、CTPなど)に作用することが知られている。しかしながら存在している部位によって少しずつ性状が異なっている。
ATPに共通する特性として、スルフヒドリル基(SH基)を必要とすることと、Mg, Ca によって活性化あるいは阻害を受けるという点が挙げられる。
ABC とは ATP Binding Cassette (ATP結合カセット)の略称である。細胞への物質取り込みおよび排出に関係する。膜貫通型の ABC ATPアーゼは、常に4つの機能ドメイン(2つの膜貫通ドメインと2つのABCドメイン)から構成される。これらのドメインは全てが一つの遺伝子にコードされている場合もあれば、それぞれ別々の遺伝子にコードされている場合もある。膜貫通ドメインの配列は多様であるが、ABCドメインと呼ばれるATP結合部位の配列は高度に保存されている。真核生物(主にヒト)では有害物質の排出に使用されているが、一方原核生物では糖、アミノ酸と言った物質の取り込みに用いられている。また、ヒトの中でもトランスポーター、チャネル、レセプター等、その機能は多彩である。
これら生体膜貫通型の古典的なABC ATPアーゼに加え、最近ではDNA結合型の ABC ATPアーゼが知られるようになってきている。代表的なものとして、染色体の高次構造と機能を制御するSMCタンパク質があり、これらはコンデンシンあるいはコヒーシンのコアサブユニットとして機能する。また、DNA2重鎖切断の修復に関与する Rad50 もこのカテゴリーに属する。