ATP産生阻害物質

key words
複合体Ⅰ→ロテノン
複合体Ⅲ→アンチマイシンA
複合体Ⅳ→シアン化、アジ化物　
脱共役剤→2,4 ジニトロフェノール、バリノマイシン
酸化的リン酸化阻害→オリゴマイシン

電子伝達系における「電子がどのように伝達されていくのか」という疑問解明のために多くの阻害物質が用いられました。様々な生化学的実験に現在も用いられているものもあります。

電子伝達系を阻害する　ということはATP 産生を阻害する　ということを意味します。代表的な ATP 産生阻害薬について、電子伝達系の構造と関連して以下にまとめます。

複合体 Ⅰ に働きかけて、次の補酵素 Q への電子伝達を阻害するのが、ロテノン です。

フェニルプロパノイド に分類される化合物で、植物由来の成分として発見されました。農薬 などに用いられます。

複合体 Ⅲ に働きかけて電子伝達を阻害するのが、アンチマイシン A です。

微生物由来の 抗生物質の一種です。

複合体 Ⅳ にはたらきかけて、酸素への電子伝達を阻害するのが、シアン化物（CN^–）、アジ化物（N₃^–）、CO、H₂S などです。

その他に、複合体とは関与しないけれども、ATP 産生を阻害する物質もあります。まず、脱共役剤として作用する　２，４ ジニトロフェノール　です。この物質は、H⁺ の濃度勾配を消失させることにより ATP 産生を抑制します。また、やはり脱共役剤として作用するのが、バリノマイシンです。こちらは、ミトコンドリア内膜でイオンを通過させる　という作用により、H⁺ 勾配を消失させます。それぞれの構造は、以下になります。

次に、酸化的リン酸化を阻害する物質として、オリゴマイシンが知られています。これは、ATP シンターゼ に作用し、膜間腔からマトリックスへの H⁺ 流入を阻害することで、ATP 産生を阻害します。

（オリゴマイシンには、A,B、、、といった細かい違いがあり、ここでは A の構造を例としてあげています。）

ここまでの記述で「ATP 産生阻害物質は、どれも電子伝達系と関連する」という印象を持つかもしれません。しかし生物には、ほぼ例外なく、例外が存在します。補足のために、１例をあげると、ボンクレキン酸　という抗生物質は「ミトコンドリア内膜で生じた ATP をミトコンドリア外に輸送する」『ATP／ADP交換体』　を阻害することにより、ATP 産生を阻害します。