This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Diese Versuche bestätigen einerseits, daß für die anaerobe Glucose-Assimilation und somit für die zyk-lische Phosphorylierung in vivo die Lichtreaktion I aus-reicht und daß andererseits die Lichtreaktion II, soweit sie in der Mutante 8 ablaufen kann, nicht zu einer zyk-lischen Phosphorylierung führt.

O-2-Aufnahme im Dunkeln

Oo-Aufnahme im Licht

„Photo-synthese"

AO2 Licht-Dunkel

Glucose -Aufnahme

Licht-Dunkel

0,85 0,69 0,16 2,98

Tab. 2. Vergleich der maximalen photosynthetischen Sauer-stoffentwicklung und der Photoassimilation von Glucose bei der Mutante Nr. 11. Die 02-Auf nähme wurde in Carbonat-Bicarbonat-Puffer 1: 9 manometrisch gemessen. Lichtintensi-tät 2000 Lux. Übrige Bedingungen wie Tab. 1. Angaben in

//Mol/Stde.

Aus der Fähigkeit der Mutante 11 zur Photoassimi-lation von Glucose läßt sich auch ein weiterer Beweis dafür ableiten, daß die anaerobe Glucoseaufnahme im Licht tatsächlich auf einer Lichtphosphorylierung und nicht auf einer, durch den im Licht gebildeten Sauer-

stoff ermöglichten oxydativen Phosphorylierung beruht. Wie die Tab. 2 in Ubereinstimmung mit den Befunden von B I S H O P 7 zeigt, wird bei der Mutante 11 die Sauer-stoffaufnahme durch Belichtung in Bicarbonatpuffern nur wenig vermindert. Es kann sich dabei um eine At-mungshemmung oder um eine geringfügige (^-Entwick-lung von maximal 0,16 //Mol durch eine „Rest"-Photo-synthese handeln. Gleichzeitig wurde aber im anaero-ben Parallelgefäß von derselben Algenmenge und bei gleicher Beleuchtungsstärke 2,98 //Mol Glucose aufge-nommen. Das ist rund 18-mal mehr, als sich bei einer oxydativen Assimilation unter Verbrauch von 0,16 //Mol O, ergeben könnte, denn bei der Atmung wird von der Mutante 11 genau wie vom Wildtyp pro //Mol 0 2 nur ein //Mol Glucose aufgenommen. Außerdem war die 02-Entwieklung in diesem Parallelgefäß sicherlich noch geringer, denn durch die Zugabe von alkalischem Pyro-gallol war für die Aufrechterhaltung einer C02-freien Stickstoffatmosphäre gesorgt.

Für die Überlassung der beiden SceneJesmus-Mutanten und des Wildtyps sind wir Herrn Professor Dr. N. I. BISHOP zu großem Dank verpflichtet. Frau APPELMANN danken wir für Ihre gewissenhafte Mitarbeit.

Einfluß von Adenosin (AD) und 3-Amino-1.2.4-Iriazol (AT) auf Wachstum und Porphyrinsyn-

these aus (5-Aminolävulinsäure (ALA) bei Achromobacter metalcaligenses

W. M A N N H E I M und M . Doss Hygiene-Institut der Universität Marburg/Lahn

( Z . Natur forschg . 22 b, 3 5 9 — 3 6 0 [ 1 9 6 7 ] ; e ingeg . am 12 . D e z e m b e r 1966)

Die Hemmwirkung der Purinnucleotide und -nucleo-side auf die Porphyrinbiosynthese wird auf eine ver-minderte Bildung von ALA zurückgeführt AT hat keinen Einfluß auf die enzymatische Porphyrinsynthese aus Porphobilinogen in vitro2. Bei einem heterotro-phen, obligat-aeroben Bakterium, Achromobacter met-alcaligenes B E R G E Y et al.3 fanden sich jedoch Hin-weise dafür, daß sich die Wirkung dieser Substanzen auch auf spätere Stadien der Porphyrinsynthese er-streckt 4. Diese Frage wurde durch Porphyrinanalysen an Kulturen von A. metalcaligenes untersucht. Dieses System bildet neben partikulär gebundenen Cytochro-me:! einen relativ hohen Anteil löslicher Dicarboxyl-porphyrin-Derivate 5- 8.

1 A. GAJDOS U. M. M A J D O S - T Ö R Ö K , Bull. Soc. Chim. biol. 4 5 . 857 und 1227 [1963] ; 47, 349 [1965] ; Nature [London] 199. 1093 [1963] ; South African J. Lab. clin. Med. 9, 232 [1963].

2 L . BOGORAD, J . biol. Chemistry 2 3 3 , 5 0 1 [ 1 9 5 8 ] . 3 W . STENZEL U. W. M A N N H E I M , Int. Bull. Bacteriol. Nomen-

clat. 13, 195 [1963].

Versuchsdurchführung. Spätexponentielle, gewa-schene Zellen von A. metalcaligenes Nr. St. 661 wur-den in 100-ml - E r 1 e n m e y e r - Kölbchen mit je 20 ml Medium zu 25% der maximalen Wuchsdichte sus-pendiert und lichtgeschützt bei 37 °C in einem Schüt-telinkubator mäßig belüftet. Das Medium bestand aus S ö r e n s e n - Phosphatpuffer 0,067 M, pH 7,0, MgS04 8 • 10"4 M, NaCI 0,05 M, NH4C1 0,02 M, Ferricitrat 1 0 - 5 M, Na-DL-Lactat 0,025 M, Na2-Fumarat 0,025 M, ALA 0,002 M. Ein Teil der Kulturansätze enthielt zu-sätzlich AD 3 • I O - 3 M oder AT 5 • IO"3 M. Aliquots der AD-, AT- und Kontrollkulturen wurden nach 26, 52, 74 und 125 Stdn. auf Reinheit und Wuchsdichte ge-prüft (vgl. 1. c. 4) und in Proben zu 40 ml (Zellen plus Medium) lyophilisiert.

Durch direkte Veresterung im Trockenrückstand mit Methanol-H2S04 5' 6 wurden die Porphyrin- und Hämin-methylester (ME) dargestellt, dünnschichtchromatogra-phisch auf Kieselgel H isoliert (Lösungsmittelsystem I, für Porphyrin-ME: Benzol/Äthylacetat/Methanol/Buta-nol 82 :14 :3 :1 v/v; Nachweis durch Rotfluoreszenz. Sy-stem II, für Hämin-ME: Benzol/Äthylacetat/Methanol 75:15:10 v/v; Nachweis mit o-Tolidinreagenz7, an Hand der i?/-Werte und der Absorptionsmaxima im

4 W. M A N N H E I M U. H. B Ü R G E R , Zbl. Bakteriol. Abt. I Orig. 201, 344 [1966].

5 M . Doss u. W. M A N N H E I M , Experientia [Basel] 23, 31 [1967],

6 M . Doss u. W. M A N N H E I M , in Vorbereitung. 7 J . E. F A L K , Porphyrins and metalloporphyrins, Elsevier,

Amsterdam, London und New York 1964. 8 M . Doss, A . KEULMANN und W . M A N N H E I M , in Vorbereitung.

Vergleich zu Testsubstanzen identifiziert und an Hand der Extinctionskoeffizienten 7 bzw. von Einwaagen 5 be-stimmt (vgl. 1. c. 6 ) . Die Ausbeuten betragen für Uro-porphyrin 91% 6, für Coproporphyrin 87% 6, für Proto-porphyrin 70% 8 und für Protohämin 70 Prozent 8. Die Abweichungen der Einzelwerte vom arithmetischen Mit-tel liegen unter 6 Prozent. Die Uroporphyrinisomere I und III wurden in bekannten Systemen 7 auf Cellulose-platten differenziert (vgl. 1. c . 6 ) . Protohämindi-ME wurde mit der Eisensulfatmethode 7 in Protoporphyrin-di-ME überführt (vgl. 1. c. 5 ) .

Ergebnisse. Das Gesamtwachstum in Gegenwart von AT betrug 0,73 mg Bakterientrockengewicht (80 °C) / ml, in den AD-Kulturen 0,55 mg/ml gegenüber 0,97 mg/ml in der Kontrollserie. Die Tab. 1 zeigt die in den einzelnen Ansätzen gefundenen Mengen von Uroporphyrin (vorwiegend Isomer I), Protoporphyrin und Eisenprotoporphyrin; diese werden wegen der wechselnden Verteilung zwischen Zellinhalt und Kultur-überstand (vgl. 1. c. 4' 5) auf das bewachsene Kultur-volumen bezogen.

Coproporphyrin und die in relativ geringer Menge vorliegenden Porphyrine mit 3, 5, 6 und 7 Carboxyl-gruppen, welche sich als ME in System I ebenfalls auf-

trennen, wurden nicht quantitativ bestimmt; die Chro-matogramme zeigten jedoch, daß der Anteil der 3 - 7 -Carboxylporphyrine in den AT-Ansätzen weit geringer war als in den übrigen Kulturen.

In Gegenwart von AD tritt demzufolge, bei stark ver-mindertem Zellzuwachs, eine relative, im Falle des Uro-porphyrins sogar eine absolute Erhöhung der Porphy-rinproduktion ein: AT verursacht eine Mehrsynthese von Dicarboxylporphyrin (s. die Werte „P + H" der Tab. 1) auf Kosten der Biomasse und möglicherweise der 3 — 8-Carboxylporphyrine. Da diese Wirkungen wahrscheinlich nicht die Enzyme der Porphyrinsynthese aus ALA direkt betreffen 2, ist an eine Beeinflussung von Kontrollmechanismen zu denken. Der Katalaseinhi-bitor AT 9 kommt als Stimulans der Häminenzym-synthese 10, aber auch als Ursache peroxydativen Por-phyrin- und Häminabbaues mit beschleunigter Alterung der Kulturen in Betracht.

Die Verfasser sind Herrn Dr. R . J . PORRA, C. S. I. R . O . , Division of Plant Industry, Canberra, für die Überlassung von Vergleichssubstanzen zu Dank verpflichtet. — Die Arbeit wurde mit Unterstützung der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s -g e m e i n s c h a f t durchgeführt.

[Stdn.]

Adenosin [ 3 - 1 0 ~ 3 M ]

26 52 74 125

Kontrolle

26 52 74 125

Aminotriazol [ 5 - 1 0 _ 3 M ]

26 52 74 125

U P H

0,43 4,06 7,47 23,2 0,08 0,15 0,15 0,15 1,03 0,96 0,88 0,81

0,25 1,27 5,02 18,2 0,20 0,18 0,28 0,24 0,92 0,92 0,88 0,92

0,13 1,35 4,17 15,8 0,11 0,25 0,22 0,22 1,76 1,54 0,88 0,88

P + H 1,11 1,11 1,03 0,96 1,12 1,10 1,16 1,16 1,87 1,79 1,10 1,10

Tab. 1. Wirkungen von Adenosin und Aminotriazol auf die Bildung von Uroporphyrin I (U), Protoporphyrin (P) und Proto-hämin (H) (in Nanomol/ml der bewachsenen Kultur) durch A. metalcaligen.es in einem <5-Aminolävulinsäure-Lactat-Fumarat-

Mineralmedium.

9 W . MANNHEIM, Pathol. Microbiol. 2 9 , 3 4 1 [ 1 9 6 6 ] . 10 R. K . CLAYTON, J. cellular comparat. Physiol. 5 5 , 1 [ I 9 6 0 ] .

Zur Beeinflussung der RNS- und Protein-synthese in Asciteszellen

W E R N E R F R A N K

Max-Planck-Institut für Virusforschung, Abt. für Physikal. Biologie, Tübingen

(Z . Naturforschg. 22 b, 360—361 [1967] ; e ingeg. am 2. November 1966)

Vor kurzem war aus Rattenleber eine Proteinfrak-tion 2 isoliert worden, die in Ascitestumorzellen der Ratte3 nach ein bis zwei Stdn. die RNS-Synthese zu hemmen vermag. L I E B E R M A N und O V E 4 fanden in Roh-

1 W . FRANK, Z . Naturforschg. 20 b, 479 [1965]. 2 W . FRANK, Z . Naturforschg. 21 b, 461 [1966]. 3 H. W R B A , Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg.

extrakten aus Kaninchenleber eine starke Hemmwir-kung auf Leber- und Nierenzellen und gaben einige Gründe dafür an, daß es sich bei dem hemmenden Prinzip um Arginase handeln müsse. Arginin als essen-tielle Aminosäure wird aus dem Inkubationsmedium entfernt, und die fehlende Aminosäure soll die Hem-mung bewirken.

Im folgenden sind einige Versuche beschrieben, die sich mit dem Einfluß von Enzymen, basischen Pro-teinen, einem Folsäureantagonisten und Actinomycin D auf die RNS- und Proteinsynthese von Rattenascites-zellen innerhalb der ersten Inkubationsstunden beschäf-tigen.

4 J . LIEBERMAN U. P . O V E , Biochim. biophysica Acta [Amster-d a m ] 3 8 , 1 5 3 [ I 9 6 0 ] .

5 R . DULBECCO U. G . BREEMAN, Virology 8 , 3 9 6 [ 1 9 5 9 ] . 6 K . KECK, Arch. Biochem. Biophysics 63, 446 [1956].