voL. 24 (1957) BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA 385

I N H I B I T I O N D E LA G L ¥ C O L Y S E ANA]~ROBIE D E L 'UT]~RUS D E RA T

P A R L ' A D R ] ~ N A L I N E E T L ' H O R M O N E D E CROISSANCE

INFLUENCE DE L 'HYPOPHYSECTOMIE SUR L ' INHIBITION DU

Mt~TABOLISME DE L 'UT~RUS PAR L'ADRI~NALINE

D. GAUTHERON ET H. CLAUSER Laboratoire de Chimie biologique de la Facult3 des Sciences, Paris (France)

Dans un pr6c6dent travail 1, nous avons 6tabli que l'adr6naline et l 'hormone de crois- sance ant6hypophysaire inhibaient la respiration endog6ne de l'ut6rus de rat. Cette inhibition nous semblait ~tre, dans les deux cas, li6e aux phosphorylations oxydatives et d'une fa¢on plus g6n6rale k la synth6se des phosphates riches en 6nergie. I1 parais- salt donc int6ressant de d6terminer si d'autres ph6nom~nes m6taboliques comme la glycolyse ana6robie, 6taient aussi inhib6s. D'autre part, COHEN 2 6tudiant l'inhibition de la glycolyse ana6robie du diaphragme sous l'influence d'injections d'adr6naline avait d6montr6 que cette inhibition n'avait plus lieu en l'absence d'hypophyse. I1 6tait donc n6cessaire d'6tablir le r61e 6ventuel de l 'hypophyse dans l'inhibition du m6tabolisme a6robie ou ana6robie de l'ut6rus par l'adr6naline.

PARTIE EXP1~RIMENTALE

Les rats utilis6s proviennent de la m~me souche que pr6c6demment 1. Les rats hypo- physectomis6s sont utilis6s lO-15 jours apr~s l'op6ration. L'absence d'hypophyse est contr616e et les rats douteux sont 6limin6s. Contrairement k la respiration, la glycolyse ana6robie de l'ut6rus varie consid6rablement au cours du cycle oestral de l'animal 3. Les inhibitions ne pouvaient donc 8tre 6tudi6es que sur des animaux se trouvant rigoureusement dans le mSme 6tat physiologique. Nous avons choisi des rats impub~res inject6s de 4/zg de benzoate d'oestradiol en deux injections sous- cutan6es, 48 et 24 heures avant l'exp6rience. Nous avons d6montr~ dans le pr6c6dent travail 1 que de tels rats pr6sentaient une forte inhibition de la respiration de l'ut~rus, sous l'influence de l'adr6naline. Les rats hypophysectomis6s re~oivent la m~me dose de benzoate d'oestradiol, dans les mSmes conditions.

Les injections d'adr6naline (91.5/zg pour IOO g de poids, inject6s 45-50 minutes avant le sacrifice de l'animal) et d'hormone de croissance ant6hypophysaire (5o/~g par rat, inject~s 20-24 heures avant le sacrifice de l'animal), la dissection des organes

e t les mesures de consommation d'oxyg~ne sont faites comme pr6c6demment 1. La glycolyse ana6robie est mesur6e, ~ l'aide d'un appareil de Warburg, par le d6gagement de CO 2 dans un tampon Krebs-Ringer bicarbonate 4, en atmosphere 95% N2 + 5% CO 2, ~ 38 ° C. Bibliographie p. 388.

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VOL. 24 (I957) GLYCOLYSE ANAI~ROBIE DE L'UTI~RUS DE RAT 387

R~SULTATS

Le Tableau I montre l'effet d'injections d'adr6naline et d'hormone de croissance ant6hypophysaire sur la glycolyse ana6robie de l'ut6rus. En l'absence de substrat ajout~, cette glycolyse est toujours tr~s faible: chez le rat t6moin ou inject6 d'hormone de croissance, eUe s'arr6te apr~s 30-4 ° minutes; chez le rat inject6 d'adr6naline, elle est compl~tement supprim6e.

En pr6sence de glucose, la glycolyse ana6robie atteint des valeurs tr~s fortes; ces valeurs se maintiennent constantes pendant plusieurs heures. L'adr6naline et l 'hormone de croissance provoquent des inhibitions significatives de la glycolyse ana6robie.

Le Tableau I I montre qu'en absence d'hypophyse, l'adr6naline ne produit plus d'inhibition, ni sur la respiration endog~ne, ni sur la glycolyse ana6robie.

DISCUSSION

I1 est intdressant de noter que les pourcentages d'inhibition observds (25-3o %) sont identiques k ceux que l'on avait obtenus, sous l'action des m~mes hormones sur la respiration 1. Cette observation peut ~tre considdrde comme une confirmation de ce que l'effet inhibiteur de ces hormones s'exerce sur un mdcanisme rdgulateur du mdtabolisme en gdndral; l'on sait que la vitesse de renouveUement des phosphates riches en dnergie constitue un tel syst~me rdgulateu#, et l 'action du 2,4-dinitrophdnol sur l'inhibition de la respiration, mise en dvidence dans le prdc6dent travaiP, permet de penser que cette inhibition s'exerce au niveau des phosphorylations oxydatives.

L'impossibilitd d'obtenir par des injections d'hormone de croissance des inhi- bitions en un temps aussi court qu'avec l'adrdnaline 1, ainsi que l'action diffdrente que ces deux hormones exercent sur les fractions phosphoryldes de l'ut6rus s ont prouv6 que l'action de l'adrdnaline ne s'exerce pas par une secrdtion accrue d'hormone de croissance. Les rdsultats obtenus sur des rats hypophysectomis6s d6montrent cependant, qu'il n 'y a pas d'inhibition du mdtabolisme par l'adrdnaline en l'absence d'hypophyse. Ce fait permet d'envisager soit une action de l'adrdnaline par l'inter- mddiaire d'une ou de plusieurs autres hormones hypophysaires, soit une action "permissive" d'une hormone hypophysaire qui rendrait le muscle sensible k l'inhi- bition par l'adrdnaline.

REMERCIEMENTS

Nous tenons ~t remercier le Professeur C. H. LI qui a bien voulu mettre ~t notre dis- position l'hormone de croissance utilis~e dans ce travail. Nous remercions la "Rocke- feller Foundation" pour son aide mat~rielle au cours de ces recherches.

R]~SUM1~

i. Des injections d'adrdnaline ou d'hormone de croissance antdhypophysaire inhibent la glycolyse anadrobie de l'utdrus de rat.

2. En absence d'hypophyse, l'adrdnaline ne provoque plus d'inhibition sur la glycolyse ou sur la respiration de ce muscle. Bibliographie p. 388.

3 8 8 D. GAUTHERON, H. CLAUSER VOL. 2 4 (1957)

S U M M A R Y

1. In jec t ions of adrena l ine or g rowth h o r m o n e inh ib i t t he anaerobic glycolysis of t he ra t u te rus .

2. I n h y p o p h y s e c t o m i z e d r a t s adrena l ine inh ib i t s ne i ther t he oxygen u p t a k e nor t he an- aerobic glycolysis of t h e u te rus .

B I B L I O G R A P H I E

1 D. GAUTHERON ET H. CLAUSER, Biochim. Biophys. Aaa, 22 (1956) 123. 2 j . A. COHEN, Biochim. Biophys. Acta, 4 (195 °) 535- 8 M. I¢,a~RLY, Biochem. J., 31 (1937) 1544; 34 (194 o) 814.

W . W . UMBHEIT, R. H. ]3URRIS ET J. F. STAUFFER, Manometric Techniques and Tissue Metabolism, Burgess Pub l i sh ing Co., Minneapol is , i951, p. 119. H. A. LARDY, 1 q'. LYNEN, F. E. HUNTER Jr. ET ]3. CHANCE, 3dine Congr. intern, biochim., Bruxelles, 1955, Cont. rapp., p. 287-3o4 .

s D. GAUTHERON, P. VOLI*IN ET H. CLAUSER, Compt. rend., 243 (1956) 6o5.

Re~u le IO d6cembre I956

S T U D I E S IN T H E B I O L O G I C A L F I X A T I O N OF N I T R O G E N

VIII. INHIBITION OF RESPIRATION AND OF

PHOSPHORUS UTILISATION IN A Z O T O B A C T E R V I N E L A N D I I

BY AZIDE AND BY CYANATE

j . A. R A K E S T R A W AND E. R. R O B E R T S

Department o] Chemistry, Imperial College o] Science and Technology, London (England)

Nitrous oxide is a specific, competitive, reversible inhibitor of nitrogen fixation in Azotobaaer vindandiil, 2. The discrepancy in the results of tests designed to detect utilisation of nitrous oxide 3, 4 raises considerable doubt regarding its role as an inter- mediate in the fixation process. Thus the uptake of labelled nitrogen from labelled nitrous oxide is very slow, and suggests that this substance is not, as has been pro- posed 5, e, an important intermediate; the amount of labelled nitrogen uptake observed is indeed so small that it might result from adsorption on the cells, or from slight decomposition of the oxide with subsequent fixation of the free nitrogen produced. Moreover, when labelled nitramide was supplied, no increase in cell label was ob- served ~, although nitramide is notoriously unstable in the medium, nitrous oxide being among its decomposition products s. In addition, the preparation of labelled nitrous oxide entirely free from molecular nitrogen has been found extremely difficult 9.

If nitrous oxide be not an intermediate in the fixation process, some other ex- planation of its competitive inhibition is necessary. I t has been suggested that its effect is physical, arising from the similarity in molecular dimensions between nitrous oxide and nitrogen. If this be so, substances having isosteric (and preferably iso- electronic) molecules might behave in a similar manner. Such a substance is carbon

Reterences p. 396.