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溶酶体的历史发现过程介绍

2022.4.04

  比利时鲁汶大学生理化学实验室主席克里斯汀·德·迪夫一直在研究胰腺激素胰岛素在肝细胞中的作用机制。到1949年,他和他的团队已经专注于葡萄糖6-磷酸酶,这是糖代谢中的第一种关键酶,也是胰岛素的靶标。他们已经怀疑这种酶在调节血糖水平中发挥了关键作用。然而,即使在一系列实验之后,他们也没能从细胞提取物中纯化和分离出z这种酶。因此,他们尝试了一种更为复杂的细胞分离方法,通过这种方法,细胞成分根据它们的大小用离心法分离。

  他们成功地从微粒体中检测到了酶的活性。这是偶然发现溶酶体的关键一步。他们使用标准酶——酸性磷酸酶来评估这种酶的活性,发现活性仅为预期值的10%。一天,他们对冷藏五天的纯化细胞组分的酶活性进行测定。令人惊讶的是,酶活性增加到了新鲜样品的正常水平。无论重复评估多少次,结果都是一样的,并得出结论:膜状屏障限制了酶对其底物的可及性,并且酶能够在几天后扩散(并与其底物发生反应)。他们将这种膜状屏障描述为“被膜包围并含有酸性磷酸酶的囊状结构”。[11]

  很明显,这种酶来自细胞的膜状结构,而且这种膜状结构肯定是细胞器,1955年德·杜瓦将它们命名为“溶酶体”,以反映它们的消化特性。[12] 同年,佛蒙特大学的亚历克斯·诺维克夫(Alex B. Novikoff)参观了德·杜瓦的实验室,并成功获得了这种新细胞器的第一张电子显微照片。利用酸性磷酸酶的染色方法,德·杜瓦和诺维克夫利用光镜和电镜研究证实了溶酶体水解酶的位置[13][14],德·杜瓦因这一发现获得了1974年诺贝尔生理医学奖。

  起初,德·杜瓦将细胞器称为细胞的“自杀袋”或“自杀囊”,因为它们可能在细胞凋亡中扮演了重要角色。[15] 然而,现在已经得出结论,它们在细胞死亡中仅起次要作用。

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