从让人拉肚子的日本黑色海绵,到激酶信号通路的“磷酸化守护神”:冈田酸(Okadaic Acid)传奇!
1981 年 11月14日 · 冈田酸(Okadaic Acid)、萼海绵诱癌素 A(Calyculin A)与磷酸酶抑制剂 Cocktail
你知道吗?
海洋甲藻本来造出冈田酸是为了让偷吃贝类的食客拉肚子;没想到落进生物化学家手里,成了专门给细胞内的蛋白磷酸酶戴上手铐的‘磷酸化放大镜’。
做细胞信号转导或磷酸化蛋白质组学的人,实验台冰盒里常备着两样核武器:一个是配置裂解液用的广谱磷酸酶抑制剂 Cocktail,另一个就是在活细胞培养液里哪怕只加几十纳摩尔(nM),就能让细胞内蛋白质磷酸化水平瞬间原地起飞的传奇小分子——冈田酸(Okadaic Acid)!
这个听起来像日本姓氏的化合物,最初居然是从让人吃完海鲜上吐下泻的“腹泻性贝类毒素(DSP)”里挖出来的!20 世纪 70 年代末,日本东京大学与夏威夷大学的化学家在日本神奈川县三浦半岛的海岸岩石上,采集了一种名为“冈田软海绵(Halichondria okadai,实际上是由其共生的海洋甲藻利玛原甲藻合成)”的黑色海绵,并于 1981 年在《JACS》上解出了它极其复杂的 C38 多环聚醚结构,以海绵学名将其命名为 Okadaic Acid。
起初大家只把它当成一种古怪的海洋肠道毒素和促癌剂;直到 1988 年,德国海德堡大学的 Bialojan 与日本神户大学的 Takai 震惊地发现:冈田酸之所以能让平滑肌无需钙离子就剧烈收缩,是因为它是一把精度达到原子级的丝/苏氨酸蛋白磷酸酶“分子死锁”!
它对细胞内最核心的磷酸酶 PP2A 的抑制常数()低至惊人的 0.1–1 nM,对 PP1 也仅为 10–15 nM,却对酪氨酸磷酸酶和激酶秋毫无犯!只要往活细胞里滴一滴冈田酸,负责擦除磷酸基团的 PP2A 和 PP1 当场被锁死,原本一闪即逝的微弱激酶信号瞬间被放大百倍,人类这才看清了细胞周期与信号转导的真实底片。