Transfert d'électrons couplé aux protons à longue portée dans la conversion biologique de l'énergie : vers une compréhension mécanistique du complexe respiratoire I

La conversion biologique de l'énergie est pilotée par des enzymes efficaces qui capturent, stockent et transfèrent des protons et des électrons sur de grandes distances. Les avancées récentes en biologie structurale ont fourni des plans au niveau atomique de ces types de remarquables machines moléculaires, qui, avec des expériences biochimiques, biophysiques et computationnelles, nous permettent de dériver pour la première fois des mécanismes détaillés de transduction d'énergie. Ici, je présente l'un des types de machines de conversion d'énergie biologique les plus complexes et les moins compris, le complexe respiratoire I, et comment sa pompe à protons entraînée par redox catalyse le transfert de charge sur des distances d'environ 300 Å. Après avoir discuté des éléments fonctionnels du complexe I, un modèle mécanistique putatif pour son effet d'action à distance est présenté, et des parallèles fonctionnels sont tracés avec d'autres pompes à ions entraînées par redox et par la lumière.