兔肌肉提取液里加出的放射性同位素:费歇尔与克雷布斯的可逆磷酸化扳机
1955 年 9月1日 · 兔骨骼肌匀浆超速离心提取液、γ-32P-ATP 放射性反应液与纸层析放射自显影暗盒
你知道吗?
向庞大的多肽分子骨架上钉入一枚小小的磷酸根,就足以在瞬间重启整个机体的供能系统。
在20世纪50年代的华盛顿大学医学院,埃德蒙·费歇尔(Edmond Fischer)与埃德温·克雷布斯(Edwin Krebs)正在试图纯化催化糖原分解的关键酶——糖原磷酸化酶。卡尔·科里与格蒂·科里夫妇此前发现该酶有两种状态:无活性的磷酸化酶b和全活性的磷酸化酶a,但传统观点认为两者只是四聚体与二聚体的物理聚合平衡,或者依赖腺苷酸的别构激活。
然而当费歇尔与克雷布斯把兔骨骼肌提取液进行更精细的盐析和超速离心分步纯化后,发现原本纯度极高但完全没有活性的磷酸化酶b晶体,在单独加入ATP时依然不活化;但只要加入少许未纯化的肌肉粗提取液与微量镁离子,磷酸化酶b便如被闪电击中般暴发性转化为具有高催化速率的磷酸化酶a!
他们使用当时极其珍贵的γ-32P-ATP进行放射性标记追踪,在纸层析和水解多肽片段分析中赫然发现:ATP末端的那个带双负电荷的磷酸根,被提取液中一种未知的“磷酸化酶激酶”(Kinase)精确转移到了靶蛋白特异的丝氨酸羟基上!
随后他们又发现了负责拔下这个磷酸根的“磷酸酶”(Phosphatase)。