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15. 9. 1971 Speeialia 1029 Action de divers effecteurs sur l'activit6 biologique de la mannosyl-transf6rase microsomique des spl6nocytes de Rat Au cours de la biosynth~se des glycoprot6ines, divers syst~mes enzymatiques de transglycosylations assurent la fixation des ehainons glucidiques sur les polypeptides 1. La mise en place des unit6s de D-mannose, ~ partir de la forme coenzymatique active le GDP-mannose, est assur6e par des mannosyl-transf6rases pr6sentes aussi bien chez les 6tres inf6rieurs que dans les tissus des animanx sup6- rieurs 2-s. Nous avons r6cemment mis en 6vidence 7, au ni- veau des microsomes des cellules spl6niques, une manuo- syl-transf6rase tr6s active. Elle catalyse le transfert du mannose sur des prot6ines endog6nes, fonctionne A un pH optimum de 5,8, ~ une temp6rature optimale de 30 °C, est tr6s sensible ~ la d6naturation thermique et 5. toute 616va- tion de la force ionique. Son affinit6 pour le GDP-man- nose est tr6s grande (Kin = 0,1 FtM). L'enzyme est activ6 par les ions Mn++, les nucl6otides et les nucl6osides-tri- phosphates, alors qu'il est inhib6 par les nucl6osides- diphosphates, et un d6tergent, le Triton X 100. Le systbme acellulaire microsomique mannosyl-trans- f6rase utilis6, pr6par6 ~ partir des spl6nocytes de rats YVistar males de 250 g, comprend: 200 Ftl de la suspension de microsomes en tampon Tris-Mal4ate 0,05 M, pH 5,8 contenant 2 5. 3 mg/ml de prot6ines dos6es par la m6thode de LOWRY et al. s ; 10 ~zl de MnCI, permettant d'obtenir une concentration finale de 5 X10-zM dans le milieu; 10 Fd d'une solution contenant 1,2 X 10 -~ Ftmoles de GDP-man- nose 1'C (uniform6ment marqu6, aetivit6 sp6eifique 1,7 X 10-* mCi/mM, NEN Corporation). Les incubations sont r6alis6es ~ 30°C. Au terme du temps de biosynth~se, les macromol6cules glycoprot6iniques sont pr6cipit6es par addition d'acide trichlorac6tique (concentration finale p/v 10%) sur filtre de fibre de verre (Whatman Glass Paper, GF/B). Les pr6cipit6s sont lav6s par un m61ange m6thylal/m6thanol (4/1), puis s6ch6s pendant l h 100°C. La radioactivit6 est 6valu~e, en flacons normalis~s de comptage, en presence de 5 ml de liquide scintillateur (PPO 5 g, dim6thyl-POPOP 0,3 g, tolubne 1 1) dans un compteur ~ scintillation liquide Tri-Carb Packard. L'action de deux d6tergents, les Cemulsol NPT 6 et NPT 12 a ~t6 6tudi6e pour des concentrations allant de 0 ~ 1% dans le milieu r6actionnel. La Figure 1 montre que le C6mulsol NPT 6 est l~g6rement activateur 5. la concen- tration de 0,2%, puis que des concentrations sup~rieures inhibent rapidement l'enzyme; le C6mulsol NPT 12 est inbiteur h toute concentration de m6me que le d~soxycho- late de sodium. C'est une preuve de la tr6s grande d6pen- dance du syst~me enzymatique ~ l'~gard de son environ- nement architectural dans les microsomes. L'activation observ6e avec les nucl6osides-triphosphates (ATP et GTP) est retrouv6e avec leurs analogues struc- turaux non hydrolysables, les fl 7-m6thyl~ne-ATP et fl ~-m6thyl~ne-GTP (Tableau). C'est la preuve que les nucl~osides-tripbosphates activent le syst~me grgtce ~t leurs propri6t6s conformationnelles et non pas grace 5. un 6ventuel apport 6nerg6tique. L'introduction dans le syst~me acellulaire microsomique d'un complexe four- nisseur d'6nergie (phospho6nol-pyruvate 5 [zmoles, pyru- 600" ~ 300 0.5 10% c~mulsol Fig. 1. Influence du C6mulsol NPT 6 et NPT 12 sur l'activit6 manno- syl-transf6rase nficrosomique des spl6nocytes. 900 500' E ...... Normal Cyclonexirnit:le 0 i i i I 10 -~' 10 -s 10-4 ]O -a 10 -z H Fig. 2. Influence du Cyclohexitnide et de la Puromycine sur l'activit6 mannosyl-transf6rase mierosomique des spl6noeytes. Action des nucl6osides-triphosphates et de leurs analogues structu- raux sur l'activit6 mannosyl-transf6rase microsomique des spl6no- cytes Effecteurs Concentrations ATP fl 7 CH~ GTP fl 7' CH~ (M) ATP GTP 10 -3 1,70 1,75 1,25 2 10-4 1,52 1,53 1,50 1,80 10 -5 1,44 0,96 1,66 1,60 10-s 1,30 0,84 1,83 1,40 Les r~sultats sont exprim6s en valeur du rapport V/Vo,vo 6rant la vi- tesse de la rdaction en l'absence de l'effecteur 6tudi6. 1 p. Louxsov ct R. GOT, Bull. Soc. Chim. biol. 52, 455 (1970). 2 R. LETOUBLON, ]%1. RICHARD, P. LOUISOT et R. GOT~ Europ. J. Biochem. 18, 194 (1971). a M. RICHARD, R. LETOUBLON, P. LOUISOTet R. GOT, Biochim. bio- phys. Aeta, 230, 603 (1971). 4 j. F. CACCAM, J. J. JACKSOn et E. H. EYLAR, Biochem. Biophys. Res. Commun. 35, 505 (1969). 5 j . MOLNAR, H. CHAO et G. MARKIVIC, Arch. Biochem. Biophys. 134, 533 (1969). J. MOLNAR, M. TETAS et H. CHAO, Biochem. Biophys. Res. Com- mun. 37, 684 (1969). 7 M. RICHARD, P. BROQrdET, R. GOT et P. Loulsor, Biochimie, 53, 107 (1971). s O. H. LOWRY, N.J. ROSEBROUGIi, A. L. FARR et R. J. RANDALL, J. biol. Chem. 193, 265 (1951).

Action de divers effecteurs sur l'activité biologique de la mannosyl-transférase microsomique des splénocytes de Rat

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Page 1: Action de divers effecteurs sur l'activité biologique de la mannosyl-transférase microsomique des splénocytes de Rat

15. 9. 1971 Speeialia 1029

A c t i o n d e d i v e r s e f f e c t e u r s s u r l ' a c t i v i t 6 b i o l o g i q u e d e l a m a n n o s y l - t r a n s f 6 r a s e m i c r o s o m i q u e d e s

s p l 6 n o c y t e s d e R a t

Au cours de la b io syn th~se des g lycoprot6ines , d ivers sys t~mes e n z y m a t i q u e s de t r an s g l ycos y l a t i ons a s s u r e n t la f i xa t i on des e h a i n o n s g luc id iques sur les p o l y p e p t i d e s 1. La mise en place des uni t6s de D - m a n n o s e , ~ p a r t i r de la fo rme c o e n z y m a t i q u e ac t ive le G D P - m a n n o s e , es t assur6e p a r des m a n n o s y l - t r a n s f 6 r a s e s p r6sen tes auss i b i en chez les 6tres inf6r ieurs que dans les t i ssus des a n i m a n x sup6- r i eurs 2-s. Nous avons r 6 c e m m e n t mis en 6vidence 7, au ni- v e a u des mic rosomes des cellules spl6niques, une m a n u o - sy l - t rans f6rase t r6s ac t ive . El le ca t a ly se le t r a n s f e r t du m a n n o s e sur des p ro t6 ines endog6nes, f o n c t i o n n e A u n p H o p t i m u m de 5,8, ~ une t e m p 6 r a t u r e o p t i m a l e de 30 °C, es t t r6s sensible ~ la d 6 n a t u r a t i o n t h e r m i q u e e t 5. t o u t e 616va- t i o n de la force ionique. Son aff in i t6 pou r le G D P - m a n - nose es t t r6s g rande (Kin = 0,1 FtM). L ' e n z y m e est ac t iv6 p a r les ions Mn++, les nuc l6o t ides e t les nucl6os ides- t r i - phospha t e s , a lors qu ' i l es t i nh ib6 p a r les nucl6osides- d i p h o s p h a t e s , e t u n d6 te rgen t , le T r i t o n X 100.

Le sy s tbme acel lula i re m i c r o s o m i q u e m a n n o s y l - t r a n s - f6rase utilis6, p r6par6 ~ p a r t i r des sp l6nocytes de r a t s YVistar ma les de 250 g, c o m p r e n d : 200 Ftl de la suspens ion de mic rosomes en t a m p o n Tris-Mal4ate 0,05 M, p H 5,8 c o n t e n a n t 2 5. 3 m g / m l de p ro t6 ines dos6es p a r la m 6 t h o d e de LOWRY et al. s ; 10 ~zl de MnCI, p e r m e t t a n t d ' o b t e n i r une c o n c e n t r a t i o n f ina le de 5 X 1 0 - z M d a n s le mi l i eu ; 10 Fd d ' u n e so lu t ion c o n t e n a n t 1,2 X 10 -~ Ftmoles de G D P - m a n - nose 1'C ( u n i f o r m 6 m e n t marqu6 , ae t iv i t6 sp6eif ique 1,7 X 10-* m C i / m M , N E N Corpora t ion) . Les i n c u b a t i o n s son t r6alis6es ~ 30°C. Au t e r m e du t e m p s de b iosynth~se , les macromol6cu les g lycopro t6 in iques son t pr6cipi t6es p a r a d d i t i o n d ' ac ide t r i ch lo rac6 t ique ( c o n c e n t r a t i o n f ina le p / v 10%) sur f i l t re de f ibre de ve r re ( W h a t m a n Glass Paper , GF /B) . Les pr6cip i t6s son t lav6s p a r un m61ange m 6 t h y l a l / m 6 t h a n o l (4/1), puis s6ch6s p e n d a n t l h 100°C. L a r ad ioac t i v i t 6 es t 6valu~e, en f lacons normal i s~s de comptage , en p resence de 5 ml de l iqu ide sc in t i l l a t eu r ( P P O 5 g, d i m 6 t h y l - P O P O P 0,3 g, to lubne 1 1) d a n s u n c o m p t e u r ~ sc in t i l l a t ion l iqu ide Tr i -Ca rb P a c k a r d .

L ' a c t i o n de deux d6 te rgen t s , les Cemulso l N P T 6 et N P T 12 a ~t6 6tudi6e p o u r des c o n c e n t r a t i o n s a l l a n t de 0 ~ 1% d a n s le mi l ieu r6ac t ionne l . L a F igure 1 m o n t r e que le C6mulsol N P T 6 est l~g6rement a c t i v a t e u r 5. la concen- t r a t i o n de 0 ,2%, pu i s que des c o n c e n t r a t i o n s sup~rieures i n h i b e n t r a p i d e m e n t l ' e n z y m e ; le C6mulsol N P T 12 es t i n b i t e u r h t o u t e c o n c e n t r a t i o n de m 6 m e que le d~soxycho- la te de sod ium. C 'es t une p r e u v e de la t r6s g r a n d e d6pen- dance du sys t~me e n z y m a t i q u e ~ l '~gard de son env i ron - n e m e n t a r c h i t e c t u r a l dans les microsomes .

L ' a c t i v a t i o n observ6e avec les nuc l6os ide s - t r i phospha t e s ( A T P e t G T P ) es t r e t rouv6e avec leurs ana logues s t ruc- t u r a u x n o n hydro lysab les , les fl 7 - m 6 t h y l ~ n e - A T P e t fl ~ - m 6 t h y l ~ n e - G T P (Tableau) . C 'es t la p r e u v e que les nuc l~os ides - t r i pbospha te s a c t i v e n t le sys t~me grgtce ~t leurs p ropr i6 t6s con fo rma t ionne l l e s e t n o n pas grace 5. u n 6ven tue l a p p o r t 6nerg6t ique. L ' i n t r o d u c t i o n dans le sys t~me acel lu la i re m i c r o s o m i q u e d ' u n complexe four- n isseur d '6nerg ie ( p h o s p h o 6 n o l - p y r u v a t e 5 [zmoles, p y r u -

600"

• ~ 300

0.5 10% c~mulsol

Fig. 1. Influence du C6mulsol NPT 6 et NPT 12 sur l'activit6 manno- syl-transf6rase nficrosomique des spl6nocytes.

900

500'

E

. . . . . . Normal

Cyclonexirnit:le

0 i i i I

10 -~' 10 -s 10 -4 ]O -a 10 -z H

Fig. 2. Influence du Cyclohexitnide et de la Puromycine sur l'activit6 mannosyl-transf6rase mierosomique des spl6noeytes.

Action des nucl6osides-triphosphates et de leurs analogues structu- raux sur l'activit6 mannosyl-transf6rase microsomique des spl6no- cytes

Effecteurs

Concentrations ATP fl 7 CH~ GTP fl 7' CH~ (M) ATP GTP

10 - 3 1,70 1,75 1,25 2 10 -4 1,52 1,53 1,50 1,80 10 -5 1,44 0,96 1,66 1,60 10 -s 1,30 0,84 1,83 1,40

Les r~sultats sont exprim6s en valeur du rapport V/Vo, vo 6rant la vi- tesse de la rdaction en l'absence de l'effecteur 6tudi6.

1 p. Louxsov ct R. GOT, Bull. Soc. Chim. biol. 52, 455 (1970). 2 R . LETOUBLON, ]%1. RICHARD, P . LOUISOT et R. GOT~ Europ. J.

Biochem. 18, 194 (1971). a M. RICHARD, R. LETOUBLON, P. LOUISOT et R. GOT, Biochim. bio-

phys. Aeta, 230, 603 (1971). 4 j . F. CACCAM, J. J. JACKSOn et E. H. EYLAR, Biochem. Biophys.

Res. Commun. 35, 505 (1969). 5 j . MOLNAR, H. CHAO et G. MARKIVIC, Arch. Biochem. Biophys.

134, 533 (1969). J. MOLNAR, M. TETAS et H. CHAO, Biochem. Biophys. Res. Com- mun. 37, 684 (1969).

7 M. RICHARD, P. BROQrdET, R. GOT et P. Loulsor, Biochimie, 53, 107 (1971).

s O. H. LOWRY, N . J . ROSEBROUGIi, A. L . FARR et R. J. RANDALL, J. biol. Chem. 193, 265 (1951).

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va te -k inase 15 t~g) ne modif ie d 'a i l leurs pas la cin6ti- que d ' incorpora t ion .

Le d i th io t r6 i to l g des concen t ra t ions compr ises en t re 10 -~ et 10-SM en t ra ine une inh ib i t ion de l ' ac t iv i t6 enzy- m a t i q u e voisine de 35%. Enf in la pu romyc ine act ive la t r ansg lycosy la t ion alors que le cyc lohex imide l ' inhibe de mani6re s ignif icat ive (Figure 2). Ce r6sul ta t est i m p o r t a n t : il m o n t r e que, pou r la mannosy l - t r ans f6 rase microsomi- que spl6nique, il n ' e s t pas n6cessaire que le po lypep t ide soit encore fix6 aux po lysomes pour que la t ransg lycosy la - t ion ai t lieu ; au cont ra i re le sys t6me est beaucoup plus effi- cace lorsque le po lypep t ide , d6tach6 des po lysomes par la puromycine , est A l '6 ta t l ibre dans le milieu. Quan t au cycloheximide , ii inhibe le sys t6me en le p r i v a n t v ra i sem- b l a b l e m e n t des mol6cules pro t6 in iques endog6nes accep- tr ices du m a n n o s e 14C.

Summary. The splenic cellular microsomic mannosy l - t r ans fe rase is i nh ib i t ed by de t e rgen t (Tri ton X 100 and Cemulsol), deoxychola te , d i th io t re i to l and cyc lchex imide , b u t ac t iva ted by nuc leos ide - t r iphospha tes (ATP and GTP) and analogous (fl T -me thy lene -ATP or GTP) ; t h e e n z y me is also ac t iva ted by puromycine . This is good evi- dence for t he sens i t iv i ty of the enzyme to any a l te ra t ion of subcel lular a rch i t ec tu re a t the mic rosomal level, and for the poss ib i l i ty of good t r ansg lycosy la t ion w h e n po lypep t ide is de t ached of r ibosomes.

M. RICHARD, P. BROQUET et P. LOUISOT

Universitd de Lyon, Unitd Mddicale d'Enseignement et de Recherches Lyon-Sud., Laboratoire de Biochimie, B.P. 12, F-69 Oullins (France), 10 March 1971.

C o m p o s i t i o n of Scales f r o m the Moth Xylophas ia m o n o g l y p h a

A l t h o u g h the re have been several de ta i led accoun t s of t he u l t r a s t rnc tu r e of l ep idop te ran scales w i th some s tudies of molecular o r i en ta t ion x-4 in fo rma t ion is stil l sparse regard ing the chemical compos i t ion of t he macromole- cules in these special ized cut icular project ions . Such chemica l s tudies as the re are have been largely conf ined to tes t s for ch i t in based on solubi l i ty of scales in alkali or response to t he ch i tosan t es t i, 3, 5.

RICHARDS ~ e x a m i n e d scales f rom a wide range of l ep idop te ran species d e m o n s t r a t i n g chi t in to be p re sen t in m o s t cases b u t absen t in some. W h e n f i rs t formed, scales seemed to be largely p ro te in and h a d chi t in added later . The e labora te ly organized i r idescent scales of Morpho cypris a p p a r e n t l y con ta ined no ch i t inL PICKEN 2 n o t e d t h a t t he ear l ies t scale r u d i m e n t s in t h e m o t h Ephestia sericarium con ta ined more o r i en t a t ed p ro t e in t h a n chi t in while in t he m a t u r e scales t he chi t in f rac t ion increased considerably . These obse rva t ions po in t to t he a rch i t ec tu re of t he m a t u r e scale be ing a func t ion of the f ibri l lar p ro te in organiza t ion in t he scale rud imen t . Amino acid analyses of scales m i g h t therefore be expec ted to ref lect the presence of s t ruc tu ra l prote in . The p re sen t p a p e r gives amino acid and g lucosamine analyses for t h e scales and hairs of t he m o t h Xylophasia monoglypha.

Scales were hydro lysed for 24-48 h wi th 6 N HC1 unde r n i t rogen a t 105°C. Al iquots of hyd ro ly sa t e con ta in ing 0.03-0.05 mg mate r ia l were t a k e n for amino acid and amino sugar analys is in a Locar te amino acid analyser . Correct ions were m a d e to t h e c o m p u t e d analyses for hydro ly t i c losses of serine, th reonine , ty ros ine and glucosamine.

The amino acid compos i t ions of the forewing scales, t h o r a x hairs and ta i l t u f t hairs are g iven in t he Table t o g e t h e r w i th analyses of scale and ve in- f lee cuticle f rom t h e forewing and hai r - f lee abdomina l cuticle.

I t has been d e m o n s t r a t e d on several occasions t h a t a t t h e macromolecu la r level t he a r t h r o p o d cuticle consis ts of a complex associa t ion of p ro te ins w i th t he polysaccha- r ide chi t in , s tabi l ized to a grea te r or lesser e x t e n t b y ' t ann ing '* . I t has also been shown t h a t several d i f fe rent p ro te in f rac t ions can be ob ta ined by select ive ex t r ac t ion of cuticle and more r ecen t ly t h a t these fract ions, each of which has a d i f fe rent amino acid composi t ion, are no t themse lves homogeneous b u t con ta in mix tu re s of pro- te ins ~-*. The p a t t e r n of p ro te in and amino acid com- posi t ion in cuticle a l ters ma rked ly dur ing d e v e l o p m e n t some of t he changes being a t t r i b u t a b l e to sclerotisiza-

tionS, L Whi le i t was p roh ib i t ive ly diff icul t to ob ta in suff ic ient quan t i t i e s of scales for meaningfu l select ive ex t r ac t ion of prote ins , t he p re sen t resul ts ind ica te t h a t the i r overal l amino acid compos i t ions do no t differ too radica l ly f rom t h a t of t he cuticle w i th which t h e y have a c o m m o n cellular origin and t h a t the i r cons t i t uen t pro- te ins are there fore p r o b a b l y similar . This is pa r t i cu la r ly clear in t he case of t he wing cut icle and scales.

Amino acid and glucosamine composition of scales hairs and cuticle from Xylophasia monoglypha

Residue Forewing Thorax Tail Forewing Abdominal scales hairs hairs cuticle cuticle

Aspartic acid 64 68 57 57 89 Threonine 36 36 31 34 60 Serine 66 70 56 82 83 Glutamic acid 77 69 69 72 106 Proline 57 101 66 74 69 Glycine 203 180 158 176 110 Alanine 145 103 94 140 126 Valine 66 73 119 82 58 Isoleueine 70 57 61 58 79 Leucine 82 80 129 79 15 Tyrosine 38 26 14 26 31 Phenylalanine 12 7 12 18 27 /~-Alanine pres. pres. pres. pres. pres. Histidine 27 69 82 51 48 Lysine 24 39 28 34 57 Arginine 33 22 24 24 42 Glueosamine 342 182 616 234 341

Amino acids in residues per 1000 total residues. Glucosamine in resi- dues per 1000 amino acid residues.

1 T. F. ANDERSON and A.G. RICHARDS, J. appl. Phys. ]3, 748 (1942). L. E. R. PICKEN, Phil. Trans. R. Soc. Ser. B. 234, 1 (1949).

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