猪胰腺里的化肉水,为什么只剪细胞抓地的“脚”却不把细胞消化成汤?
1952 年 2月23日 · 0.25% 胰蛋白酶-EDTA 消化液 (Trypsin-EDTA)
你知道吗?
EDTA负责抽走钙离子让粘连蛋白露出脖子,胰蛋白酶负责精准砍脚,而胎牛血清则带着抗胰酶手铐在两分钟后准时喊停。
细胞传代是实验室每天都在上演的常规操作:吸走旧培养基,用PBS洗两遍,滴入1毫升0.25% Trypsin-EDTA(胰蛋白酶),放进37℃培养箱等两分钟,原本牢牢抓在塑料皿底、长得像煎蛋一样扁平的细胞,就会纷纷松手缩成一颗颗圆滚滚的透亮小球。
你有没有想过一个细思极恐的问题:胰蛋白酶可是从猪胰腺里提纯出来的凶猛消化酶,专门在肠道里把吃进去的猪肉牛肉切成多肽碎片,为什么它只剪断了细胞抓地的“脚”,却没有把活细胞本身消化成一锅肉汤?1952年,发育生物学家Aron Moscona与病毒学家Dulbecco首次将胰蛋白酶引入胚胎组织解离与单层细胞传代。
它的精妙之处在于三点:第一,活细胞的磷脂双分子层对胰蛋白酶这尊大分子是完全封闭的,只要细胞膜没破,它就进不去细胞内部搞破坏;第二,细胞膜外表面包裹着厚厚的糖萼(糖基化修饰),挡住了大部分膜蛋白的酶切位点,唯独负责抓地的整合素(Integrin)和钙黏蛋白(Cadherin)暴露在外面,且恰好富含胰酶最爱下嘴的赖氨酸和精氨酸残基;第三,配方里的EDTA(乙二胺四乙酸)会抢走维持钙黏蛋白刚性结构的钙离子(Ca2+),逼迫黏附蛋白松开构象露出脖子,让胰酶一刀斩断!
而当你最后倒进含胎牛血清的培养基终止消化时,血清里高达毫克级的α1-抗胰蛋白酶瞬间扑上去堵死胰酶活性中心,完美收工。