猪脑匀浆里提取出的几何多面体:芭芭拉·皮尔斯电镜下的三脚叉网格蛋白
1975 年 9月15日 · 鲜猪脑匀浆液、蔗糖/Ficoll连续重力浮力密度梯度管与碳支持膜醋酸双氧铀负染透射电镜
你知道吗?
生命在纳米尺度折叠平坦脂质膜的几何工具,竟然是一只只精准自咬合的三脚叉多面体足球。
在电子显微镜刚刚普及的20世纪60年代,细胞生物学家经常在质膜内陷处和高尔基体边缘看到一种外表长满毛刺、宛如带有一层微型鬃毛大衣的特殊囊泡——“有被小泡”(Coated Vesicles)。然而这种毛刺大衣究竟是由什么分子编织而成?
它们是如何在平坦的脂膜上硬生生拉扯出圆球形囊泡的?剑桥大学MRC分子生物学实验室的女科学家芭芭拉·皮尔斯(Barbara Pearse)决定攻克其生化本质。由于神经突触密集囊泡运输极其活跃,皮尔斯前往屠宰场收集温热的新鲜猪脑组织,在冷库中进行高速研磨匀浆,并设计了一套结合蔗糖和聚蔗糖(Ficoll)的多级浮力密度梯度离心方案。
最终,她成功从复杂的脑组织中提纯出了肉眼可见的乳白色均一有被小泡悬液。SDS-PAGE电泳揭示了一个前所未见的极高丰度180 kDa单一主要蛋白质分子,皮尔斯将其命名为“网格蛋白”(Clathrin)。更震撼的是在醋酸双氧铀负染色透射电镜下展现的几何奇观:网格蛋白由三条重链和三条轻链构筑成极其优雅的三辐射“三脚叉”(Triskelion)结构;