找到细胞“能量货币”制造机！2025诺奖聚焦线粒体ATP合成酶

摘要：

2025年10月6日，瑞典将诺贝尔生理学或医学奖授予韦尔等人以表彰他们在“解析线粒体ATP合成酶的分子结构与工作机制”方面的开创性贡献。这一成果揭开了细胞如何制造“能量货币”ATP的核心秘密，为治疗代谢性疾病、神经退行性疾病提供了关键理论支撑。

ATP（三磷酸腺苷）是细胞活动的“能量源泉”，而线粒体中的ATP合成酶是制造ATP的“核心机器”。三位科学家通过冷冻电镜、X射线晶体学等技术，历经近20年协作，一步步解锁了这台“机器”的运作密码：他们首次解析出ATP合成酶的完整三维结构，发现其由“旋转马达”（F0亚基）和“催化工厂”（F1亚基）两部分组成——当氢离子穿过线粒体膜时，会驱动F0亚基像涡轮一样旋转，这种机械能量再传递给F1亚基，促使其将ADP（二磷酸腺苷）和磷酸合成ATP。

更重要的是，他们还发现多种疾病与ATP合成酶异常相关：比如某些遗传性肌无力患者，正是因F0亚基突变导致“马达”无法旋转；阿尔茨海默病患者的脑细胞中，ATP合成酶活性显著下降。这些发现不仅填补了细胞能量代谢领域的理论空白，还为研发针对代谢紊乱、神经疾病的靶向药物提供了精准“靶点”，推动相关疾病治疗从“对症”向“对因”迈进。

图片来源：科普中国