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溶酶体的发现史——今年诺奖和你脱不了干系

小呆呆 生物100 2023-02-13

还记得必修一《细胞世界探微三例》吗?还记得德迪夫吗?


实际上今年的诺奖(2016诺贝尔生理学及医学奖:连自己都吃的“吃货”)中的自噬体只是个搬运工,真正起作用的是溶酶体——今年诺奖和你脱不了干系。

比利时科学家德迪夫(Christian de Duve)在研究溶酶体功能的过程中还发现了自噬现象 。1963年德迪夫在溶酶体国际会议上首次提出自噬概念,因此Christian de Duve被公认为自噬研究的鼻祖。Christian de Duve 也因发现溶酶体,于1974年获得诺贝尔生理学或医学奖。

今天咱们就来学习下溶酶体的发现史。

德迪夫与溶酶体的发现史

与其他细胞器不同,发现溶酶体的最早证据不是来自形态观察,而是在差速离心法分离细胞组分时获得的。1949年,比利时科学家克里斯汀·德·迪夫(Christian de Duve)正在研究胰岛素对大鼠肝组织的作用。

在运用差速离心技术分离细胞组分时发现,6-磷酸葡萄糖酶总是与微粒体一起被分离。当时人们普遍认为,微粒体是一些破碎的线粒体,但德迪夫却看到的是,6-磷酸葡萄糖酶并不与线粒体一起被分离。而且采用细胞组分分级分离技术得到的酸性磷酸酶活性,仅有用单纯酶纯化方法得到的10% 。在一次实验获得大量细胞组分后,由于时间原因而暂时放置冰箱以备后续利用,5天后取出实验却惊奇地发现酶活性基本恢复。德迪夫未放过这一偶然现象,并敏锐意识到这种现象背后可能隐藏着一个更大的秘密,因此全面转向酸性磷酸酶的定位。德迪夫和他的同事除冷藏外,冷冻、加热和添加去污剂等操作均可提升匀浆酸性磷酸酶活性,这些结果进一步验证了该酶定位于膜包被的细胞器。德迪夫设计了一系列的鉴别实验,通过实验发现这种特殊的细胞结构内还含有一些小分子的酶类,并且能起到细胞内消化的作用。1955年,德迪夫把这种细胞结构命名为“溶酶体”。

同年在布鲁塞尔召开的第三届国际生化会议期间,电子显微镜专家诺维科夫访问德迪夫实验室并开展合作。德迪夫和诺维科夫应用特异性酶染色,同时借助光学显微镜和电子显微镜证实酸性磷酸酶定位于溶酶体,进一步确定溶酶体是一种新细胞器。德迪夫在1974年因为溶酶体的发现,被授予诺贝尔生理学或医学奖。


德迪夫在研究溶酶体功能的过程中还发现了自噬现象 。1963年德迪夫在溶酶体国际会议 上首次提出自噬概念,它是指细胞将自身物质消化的过程(也就是今年诺奖的方向),以区别于细胞消化外源物质的异噬。

德迪夫发现溶酶体并得诺奖属于无心插柳型的,这正应了1993年诺贝尔生理学或医学奖得主英国科学家理查德·约翰·罗伯茨的观点:尽管得诺奖有许多要素,但无心插柳是第一要素,或可算为“诺贝尔奖大法”。获得诺贝尔奖的首要法则就是——不要期望,想都不要想自己会获得诺奖。更不要把获得诺贝尔奖定为目标。
溶酶体的功能溶酶体的基本功能是细胞内的消化作用,这对于维持细胞的正常代谢活动及防御微生物的侵染都有重要的意义。溶酶体的消化作用一般可概括为3条途径:内吞作用、吞噬作用和自噬作用。



编辑:小呆呆

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