Rotation of the c‐Ring Promotes the Curvature Sorting of Monomeric ATP Synthases
Source abstract
Abstract
Abstract ATP synthases are proteins that catalyse the formation of ATP through the rotatory movement of their membrane‐spanning subunit. In mitochondria, ATP synthases are found to arrange as dimers at the high‐curved edges of cristae. Here, a direct link is explored between the rotatory movement of ATP synthases and their preference for curved membranes. An active curvature sorting of ATP synthases in lipid nanotubes pulled from giant vesicles is found. Coarse‐grained simulations confirm the curvature‐seeking behaviour of rotating ATP synthases, promoting reversible and frequent protein‐protein contacts. The formation of transient protein dimers relies on the membrane‐mediated attractive interaction of the order of 1.5 kBT produced by a hydrophobic mismatch upon protein rotation. Transient dimers are sustained by a conic‐like arrangement characterized by a wedge angle of θ ≈ 50°, producing a dynamic coupling between protein shape and membrane curvature. The results suggest a new role of the rotational movement of ATP synthases for their dynamic self‐assembly in biological membranes.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: ATP Synthase and ATPases Research · Lipid Membrane Structure and Behavior · Photosynthetic Processes and Mechanisms
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Departamento Química Física Universidad Complutense de Madrid Avda. Complutense s/n Madrid 28040 Spain
Instituto de Investigación Biomédica Hospital Doce de Octubre (imas12) Avenida de Córdoba s/n Madrid 28041 Spain
Instituto de Medicina Molecular Facultade de Medicina Universidade de Lisboa Lisbon 1649‐028 Portugal
Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier Universidade Nova de Lisboa Av. da República Oeiras 2780‐157 Portugal
Departamento Química Física Biológica Instituto de Química‐Física “Blas Cabrera” (CSIC) Serrano 119 Madrid 28006 Spain
Departamento de Estructura de la Materia Física Térmica y Electrónica Universidad Complutense de Madrid Plaza de Ciencias 1 Madrid 28040 Spain
Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia IMDEA Nanociencia C/ Faraday 9 Madrid 28049 Spain
Instituto Pluridisciplinar Paseo Juan XXIII 1 Madrid 28040 Spain
Funding
Ministerio de Ciencia e Innovación · Comunidad de Madrid · Fundação para a Ciência e a Tecnologia
References (82)
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