0.02 M 氟化钠切断的肌肉收缩接力:迈尔霍夫用钡盐结晶捕获磷酸烯醇式丙酮酸
1935 年 3月1日 · 兔肌肉无细胞提取榨汁、0.02 M 氟化钠(NaF)烯醇化酶抑制剂、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)钡盐沉淀管
你知道吗?
生化史上最长的一场接力长跑,最后是一滴微弱的氟化钠,在结晶盐里留下了高能键最绚丽的终点线。
从1897年布希纳兄弟偶然发现无细胞酵母榨汁能发酵蔗糖起,整个生命科学界在长达四十年的时间里艰难拼凑着这条最古老代谢主干的每一个节点。在海德堡的马克斯·普朗克医学研究所,奥托·迈尔霍夫(Otto Meyerhof)与古斯塔夫·埃姆登(Gustav Embden)以及雅库布·帕尔纳斯(Jakub Parnas)正在向糖酵解最终的生化高地发起冲锋。
当时科学家们已知从葡萄糖最终会生成乳酸,但从3-磷酸甘油酸到丙酮酸之间的飞跃却始终缺乏可分离的实体化学证据。迈尔霍夫在兔骨骼肌离心压榨汁中加入了一种古老的毒物——0.02 M的氟化钠(NaF)。这一微量抑制剂仿佛定身法术一般,使得肌浆提取物中的乳酸生成瞬间完全休克,而在反应体系中,一种带有极高阴电荷的前所未见磷酸化有机酸爆发式积累!
利用重金属钡盐沉淀与分步乙醇重结晶,迈尔霍夫团队成功得到了晶莹剔透的高纯度纯品结晶——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。随后的酶学分析证明,氟离子能与镁离子及磷酸根形成不溶性的三元络合物,从而特异性死死锁定“烯醇化酶”(Enolase),阻断了2-磷酸甘油酸脱水形成PEP的反应。