Kroppens bränslemotor filmad för första gången

Nu har en grupp japanska forskare för första gången, med egna ögon, sett maskinerna arbeta i människans egna energifabriker. Med ett mikroskop och en höghastighetskamera har de filmat hur ATP, människokroppens bränsle, tillverkas av pyttesmå roterande maskiner. Oberoende av om den ursprungliga energikällan är sol eller smörgåsar, omvandlas all energi till ATP (adenosintrifosfat): livets eget generella energipaket. Principen är densamma för såväl växter och bakterier som för oss människor. Liksom det maskineri som tillverkar bränslet. ATP är små molekyler som hela tiden monteras ihop i mitokondrierna, cellernas egna små kraftverk. Som i en tryckpress sätts de energirika molekylerna samman av små roterande "nanomaskiner". Maskinerna är egentligen ett enzym (ATP-syntas), som sitter på membranet till de mikrometerstora mitokondrierna. Motorenzymet är så litet att det normalt inte syns i ett ljusmikroskop; tidigare stillbilder är tagna med elektronmikroskop. Men genom att fästa en fyrtio nanometer stor guldkula på motoraxeln syns dess rotation väl. Kulan är stor i förhållande till motorn, men ändå tillräckligt liten för att inte påverka maskineriet. I senaste numret av Nature beskrivs hur Kazuhiko Kinosita, och hans kolleger vid det biotekniska centrumet i Kawasaki, kan se hur motorn snurrar runt i hög fart under mikroskopet: Maskineriet hackar sig runt i steg om trettio, nittio och hundratjugo grader åt gången, och hastigheten är flera hundra varv i sekunden. Under tiden spottas ATP ut på löpande band. ATP-molekylen finns sedan tillgänglig i kroppen tills dess energi behövs i någon livsprocess någonstans. Energin frigörs när den tredje fosfatgruppen i ATP spjälkas av. Kvar blir kraftlöst ADP (adenosindifosfat) som kan laddas upp med ny energi genom att en ny fosfatgrupp monteras fast i energifabriken. Filmen från människans egen energifabrik ger djupare förståelse för hur ämnesomsättningen fungerar i kroppen. Men den kan också ge tips om hur man kan bygga nanometerstora maskiner för andra ändamål.