Koppelingeiwit

Koppelingeiwit is een term uit de biochemie die verwijst naar een eiwit dat een koppeling mogelijk maakt tussen twee gekoppelde stappen of stromen van energie in cellulaire processen. Doorgaans gaat het om eiwitten die energie die is opgeslagen in een gradient (zoals een protonen- of pH- gradient) omzet in een chemische vorm of die de overdracht van energie tussen verschillende moleculen regelt. Koppelingeiwitten komen vooral voor in systemen voor energiewinning en -distributie, zoals in mitochondriën en chloroplasten, maar ook in andere membraan-omgevende compartimenten.

In mitochondriën speelt chemische koppeling een centrale rol bij de oxidatieve fosforylatie. Het FoF1-ATP-synthase is een klassiek voorbeeld van een koppelingeiwit: het gebruikt de protonmotiefiekte kracht die door de elektronentransportketen in het intermembrane space is opgebouwd om adenosinetrifosfaat (ATP) te synthetiseren uit adenosinedifosfaat (ADP) en fosfaat. Daarnaast regelt de adeninenucleotide-translocase (ANT) de uitwisseling van ADP en ATP over het binnenmembraan, waardoor de geproduceerde energie bruikbaar wordt in de cel. Ook transporteiwitten die fosfaat of andere ionen verplaatsen, dragen bij aan de koppeling van energiestroom aan metabole outputs.

In chloroplasten en andere fotosynthetische organellen liggen vergelijkbare koppelingen ten grondslag aan de omzetting van lichtenergie in chemische energie, onder meer via ATP-synthase en gerelateerde transporteiwitten. Koppelingeiwitten zijn dus cruciaal voor efficiënte energieconversie, regulatie van metabolische stromen en het handhaven van energiebalans in de cel. Misvorming of disfunctie kan leiden tot verminderde energielevering en cellular stress.

---