透析除去后让磷酸二酯酶哑火的牛脑蛋白:张伟友与四个 EF 手的钙调蛋白
1970 年 2月20日 · 牛脑皮质环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)样品管、透析袋排查游离Ca2+及EGTA螯合滴定比色杯
你知道吗?
生命最汹涌澎湃的钙离子浪潮,全凭这只小巧的四指手套,将游离电荷化为精妙的机械咬合。
当神经递质或激素刺激引发胞质内游离钙离子由静息期的0.1微摩尔急剧跃升至微摩尔级别时,这些小小的二价无机离子究竟通过何种通用翻译官指挥错综复杂的酶促网络?1968至1970年间在圣裘德儿童研究医院,华人生物化学家张伟友(Wai Yiu Cheung)正在试图分离纯化负责水解第二信使cAMP的环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)。
然而他在实验台上遭遇了一个不可思议的生化灾难:原本在粗制脑组织提取液中活性极高的PDE,每经过一轮更精细的柱层析或加入透析袋在蒸馏水中长久透析后,其催化活性便如同泄气皮球般丧失殆尽;但不可思议的是,如果把流过层析柱被废弃的一管完全没有任何催化活性、且经沸水煮沸都破坏不掉的热稳定蛋白级分倒回透析后的PDE样品管中,酶活性瞬间满血复活!
张伟友意识到,PDE催化亚基本身天生就是一具半成品哑弹,它绝对依赖这种未知的“耐热激活蛋白”才能起爆。1970年,张伟友进一步向体系中滴加高亲和力二价阳离子螯合剂EGTA,发现只要把游离钙离子彻底洗劫干净,即使添加激活蛋白,PDE也纹丝不动;只要补回微摩尔级的Ca2+,活性立刻暴涨十倍以上!