半乳糖酵母榨汁木炭吸附的活化糖供体:勒洛尔破译 UDP-葡萄糖与糖原合成
1950 年 5月1日 · 纸色谱毛细管点样管、酵母半乳糖发酵滤液与尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)紫外吸收峰比色杯
你知道吗?
生命拒绝在逆反应的悬崖上艰难攀爬,它只是慷慨地给每个单糖套上一枚尿苷推进器,然后轻松起飞。
自20世纪30年代科里夫妇发现1-磷酸葡萄糖并在试管中利用糖原磷酸化酶逆向合成糖原聚合物以来,全世界生化学家都固执地认定:既然磷酸化酶能催化双向平衡,那么活细胞内必定也是用磷酸化酶逆反应直接合成糖原。然而在布宜诺斯艾利斯生物化学研究所极其简陋的实验室里,阿根廷学者路易斯·勒洛尔(Luis Leloir)发现了热力学上的致命矛盾:细胞内游离无机磷酸Pi与1-磷酸葡萄糖的比值通常高于300:1,在如此悬殊的化学势下,磷酸化酶在活体内几乎只能单向驱动糖原分解,糖原合成绝不可能自发逆行!
勒洛尔用在半乳糖培养基中驯化适应的面包酵母提取液,试图寻找催化半乳糖向葡萄糖异构转变的半乳糖磷酸变位酶。在用活性炭吸附、离子交换树脂层析分离辅酶时,他分离纯化出了一种具有极高紫外吸收峰的耐热结晶分子。分析证明,这绝不是传统的单磷酸腺苷衍生物,而是自然界中前所未见的新物种:尿嘧啶核苷通过焦磷酸二酯键紧密连接着一分子活化的D-葡萄糖——尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)!
勒洛尔激动地证实,真核细胞合成糖原并不是勉强逆水行舟,而是先消耗UTP将葡萄糖打上高能活化标签合成UDP-葡萄糖;