冷藏五天后暴涨五倍的酸性磷酸酶:德迪夫用等渗离心揪出细胞里的自杀囊泡
1955 年 10月1日 · 贝克曼大容量冷冻超速离心机、蔗糖等渗抽提液比色杯与酸性磷酸酶比色试剂
你知道吗?
生命为了防止自我毁灭,小心翼翼地把所有生化断头台都锁进了纳米级的单层皮囊里。
1949至1955年间在比利时鲁汶大学,年轻的克里斯汀·德迪夫(Christian de Duve)原本只是想研究胰岛素如何影响肝脏中葡萄糖-6-磷酸酶的亚细胞定位。为了作为阴性参比酶,他随手选用了另一种无关的酸性水解酶——酸性磷酸酶(Acid Phosphatase)。
他使用0.25 M蔗糖等渗缓冲液对新鲜大鼠肝脏进行温和研磨,并在冷冻超速离心机中进行严格的梯度沉降分离。然而一件令技术员十分困惑的怪事发生了:新分离出的线粒体-微粒体沉淀级分在刚制备好时,测得的酸性磷酸酶活性微乎其微;可如果把这管样品放在4°C冰箱里冷藏五天,或者在搅拌器中剧烈剪切、或者反复冻融、或者加入低渗蒸馏水,其酶水解活性竟然不可思议地暴涨了整整四到五倍!
德迪夫没有将这一异常作为实验失误忽略,他敏锐地提出了“结构连带潜伏假说”(Structure-Linked Latency):这些极具破坏力的酸性水解酶在活细胞内并不是散装漂浮的,而是被一层严密的单层生物脂膜严密封装在一个未知的亚细胞小囊泡中;底物分子在体外无法穿过完好的囊泡膜接触到酶,只有当膜被物理或化学破坏破裂后,酶才如决堤之水般释放出来。