兔网织红细胞里的能量反直觉:消耗 ATP 的死亡标记物 APF-1 泛素偶联
1980 年 4月1日 · 兔网织红细胞无细胞裂解液(Reticulocyte Lysate)、DEAE-纤维素阴离子层析柱与125I放射性标记APF-1(泛素)
你知道吗?
在微观世界里,最昂贵的死刑不仅要宣判,还得自费为每一枚死亡标签购买高能 ATP 封蜡。
在热力学直觉中,水解大分子蛋白质释放肽段本是一个自发放热的过程,为什么活细胞内靶向清除异常蛋白质却必须大量消耗高能货币ATP?20世纪70年代末以色列理工学院的阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)与阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)利用兔网织红细胞(Reticulocyte)制备出无细胞温和裂解液,展开了严谨的生化拆解。
通过DEAE-纤维素阴离子交换层析,他们将裂解液分为不被吸附的组分Fraction I和被高盐洗脱的组分Fraction II。单独任一组分都无法降解血红蛋白或放射性底物,但一旦将二者重新混合并补加ATP,高效降解立即复活!
从Fraction I中,他们分离纯化出一种分子量仅约8.5 kDa的耐热碱性多肽,命名为“ATP依赖的蛋白水解因子1”(APF-1,即泛素Ubiquitin)。当他们用放射性同位素125I标记APF-1并与Fraction II和ATP共同孵育时,SDS-PAGE电泳和放射自显影上出现了一串触目惊心的高分子量阶梯状条带。