Эксперименты по выделению фактора F1

Эксперименты по выделению фактора F1 было трудно воспроизвести. Можно было только сказать, что они идут «в нужном направлении», а удобной количественной оценки не было. В присутствии фактора F1 фосфорилирование ускорялось в два раза, но этого недостаточно для того, чтобы надежно оценить эффективность сопряжения. Такие надежные оценки были особенно нужны для очистки фактора F1 и для его последующего описания. В то время уже было известно, что митохондрии способны катализировать расщепление АТФ на АДФ и неорганический фосфат.

«АТФ-азная» ферментативная активность как проявление окислительного фосфорилирования

Еще в 1945 г. Ларди предположил, что эта «АТФ-азная» ферментативная активность может быть проявлением какой-то стадии окислительного фосфорилирования, только идущей в обратном направлении. И мы действительно обнаружили, что частично очищенный фактор F1 имеет АТФ-азную активность.

Это был первый случай, когда митохондриальная АТФ-аза была выделена в растворимом состоянии. Поэтому мы решили заняться новым ферментом всерьез. Конечно, вполне могло случиться и так, что о самом окислительном фосфорилировании мы бы так ничего интересного и не узнали. Зато АТФ-азную активность можно измерять просто и точно, да к тому же по очистке растворимых ферментов мы уже имели кое-какой опыт. У нас было ощущение, что очень скоро мы сможем твердо сказать, существует ли какая-нибудь связь между АТФ-азной активностью F1 и его активностью как фактора сопряжения.

Однако иногда бывает, что эксперимент дает совершенно неожиданный результат. Мы, как это принято, всю работу с ферментами вели в «холодной комнате». И оказалось, что наша АТФ-аза в этих условиях очень неустойчива. В то же время АТФ-азная активность субмитохондриальных частиц, напротив, вполне стабильна.

Некоторое время работа шла без особого успеха, пока мы однажды не обнаружили, что неустойчивость нашего фермента связана с холодом: при 0° он теряет всю свою активность за несколько часов, тогда как при комнатной температуре активность может сохраняться по многу дней. В наших исследованиях это был переломный момент: дальше с очисткой все пошло просто. Более того, мы получили решающее доказательство взаимосвязи между АТФ-азной активностью компонента F1 и его активностью как фактора сопряжения. При 0° оба типа активности пропадали примерно с одинаковой скоростью; следовательно, они были связаны с одним и тем же белком.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка