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PRELIMINARY NOTES 99 The high activity in the ~-carbon of the two samples of 23 h:o acid, in contrast to the distribution in the 22 h :o and 24 h:o acids, supports the hypothesis. Apparently the molecules of 23 h :o formed shortly after injection are made from non-radioactive primary acid (17:o?) and 24 h:o acid and highly radioactive acetate. The later molecules are formed from slightly active acetate, somewhat active primary acid, and 24 h:o acid whose ~-carbons are only slightly labeled. The data do not rule out direct conversion of 24:0 to 23 h:o, or ~-degradation of the odd-numbered acids to form even-numbered acids. The data for the normal acid, 23: o, indicate that synthesis from propionate is the only important route. Dr. MEAD has kindly told us of a similar degradation study with younger rats which supports the ~-degradation scheme for 23 h:o synthesis. Mental Health Research Institute, University of Michigan, Ann Arbor, Mich. (U.S.A.) AMIYA K. HAJRA NORMAN S. RADIN 1 A. K. HAJRA AND N. S. RADIN, J. Lipid Res., 3 (1962) 327 . I N. S. RADIN AND Y. AKAHORI, J. Lipid Res., 2 (1961) 335. 3 R. O. MARTIN AND P. K. STUMPF, J. Biol. Chem., 234 (1959) 2548. 4 A. J. FULCO AND J. F. MEAD, J. Biol. Chem., 236 (1961) 2416. Received September I7th, 1962 Biochim. Biophys. Acta, 7 ° (1963) 97-99 PN 1182 Sur la presence d'ornithine dans des lipides bact~riens* Le principal constituant azot6 prdsent clans la fraction phosphatidique des Myco- bactdries a 6t6 identifi6 A la L-ornithine par GENDRE ET LEDERER1; ce rdsultat a 6t6 confirm6 par la suite*. De petites quantitds d'autres acides aminds peuvent exister c6t6 de l'ornithine*, 3. L'ornitkine a 6t6 retrouvde, ~ c6t6 d'dthanolamine, dans les produits d'hydrolyse de phospholipides de Vibrio. cholera# et de Brucella melitensis s, et ~ c6t6 d'autres acides aminds, dans ceux de Salmondla typhosM. Tous ces travaux ont montr6 la prdsence d'ornithine, sans apporter de prdcision sur Ia forme sous laquelle elle existe dans les phospholipides considdrds. Cependant, darts une note rdcente, PAUL ET VILKAS 7 ont ddcrit l'isolement, ~ partir des produits de saponification des phospholipides de Mycobacterium phlei, d'une petite quantit6 (3 % du phospholipide de ddpart) d'une fraction i~soluble dans l'eau et soluble dans le chloroforme, contenant tousles acides aminds prdsents dans le produit initial; aucune recherche de phosphore sur cette fraction n'est mentionnde. Nous 6tudions actuellement les lipides d'une souche de Mycobactdrie, No. I2I 7, re~ue de Varsovie par l'intermddiaire du Professeur HAUDUROY (Lausanne), qui * 2~me communication sur la chimie des micro-organismes; I~re comm., voir r~f. I i. Biochim. Biophys. Acta, 70 (1963) 99-1Ol

Sur la présence d'ornithine dans des lipides bactériens

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Page 1: Sur la présence d'ornithine dans des lipides bactériens

PRELIMINARY NOTES 99

The high activity in the ~-carbon of the two samples of 23 h:o acid, in contrast to the distribution in the 22 h :o and 24 h:o acids, supports the hypothesis. Apparently the molecules of 23 h :o formed shortly after injection are made from non-radioactive primary acid (17:o?) and 24 h:o acid and highly radioactive acetate. The later molecules are formed from slightly active acetate, somewhat active primary acid, and 24 h:o acid whose ~-carbons are only slightly labeled. The data do not rule out direct conversion of 24:0 to 23 h:o, or ~-degradation of the odd-numbered acids to form even-numbered acids. The data for the normal acid, 23: o, indicate that synthesis from propionate is the only important route.

Dr. MEAD has kindly told us of a similar degradation study with younger rats which supports the ~-degradation scheme for 23 h:o synthesis.

Mental Health Research Institute, University of Michigan, Ann Arbor, Mich. (U.S.A.)

AMIYA K . HAJRA

NORMAN S. RADIN

1 A. K. HAJRA AND N. S. RADIN, J. Lipid Res., 3 (1962) 327 . I N. S. RADIN AND Y. AKAHORI, J. Lipid Res., 2 (1961) 335. 3 R. O. MARTIN AND P. K. STUMPF, J. Biol. Chem., 234 (1959) 2548. 4 A. J. FULCO AND J. F. MEAD, J. Biol. Chem., 236 (1961) 2416.

Received September I7th, 1962

Biochim. Biophys. Acta, 7 ° (1963) 97-99

PN 1182

Sur la presence d'ornithine dans des lipides bact~riens*

Le principal constituant azot6 prdsent clans la fraction phosphatidique des Myco- bactdries a 6t6 identifi6 A la L-ornithine par GENDRE ET LEDERER1; ce rdsultat a 6t6 confirm6 par la suite*. De petites quantitds d'autres acides aminds peuvent exister

c6t6 de l'ornithine*, 3. L'ornitkine a 6t6 retrouvde, ~ c6t6 d'dthanolamine, dans les produits d'hydrolyse

de phospholipides de Vibrio. cholera# et de Brucella melitensis s, et ~ c6t6 d'autres acides aminds, dans ceux de Salmondla typhosM.

Tous ces travaux ont montr6 la prdsence d'ornithine, sans apporter de prdcision sur Ia forme sous laquelle elle existe dans les phospholipides considdrds. Cependant, darts une note rdcente, PAUL ET VILKAS 7 ont ddcrit l'isolement, ~ partir des produits de saponification des phospholipides de Mycobacterium phlei, d'une petite quantit6 (3 % du phospholipide de ddpart) d'une fraction i~soluble dans l'eau et soluble dans le chloroforme, contenant tous les acides aminds prdsents dans le produit initial; aucune recherche de phosphore sur cette fraction n'est mentionnde.

Nous 6tudions actuellement les lipides d'une souche de Mycobactdrie, No. I2I 7, re~ue de Varsovie par l'intermddiaire du Professeur HAUDUROY (Lausanne), qui

* 2~me communica t ion sur la chimie des micro-organismes; I~re comm., voir r~f. I i.

Biochim. Biophys. Acta, 70 (1963) 99-1Ol

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I 0 0 P R E L I M I N A R Y N O T E S

semble ~tre une souche "atypique" scotochromog~ne: Les bacilles que nous utilisons ont dtd cultivds pendant 4 semaines sur milieu de Sauton, et les lipides ont dtd extraits par le procddd d'ANDERSON s.

La fraction phosphatidique brute se prdsente sous forme d'un solide presque incolore, F 17o-18o °, [~ln + 24 ° (CHC13), contenant I.O % P e t I.O % N. Par chro- matographie sur acide silicique, elle peut ~tre sdparde en une fraction azotde pauvre en phosphore (dlude par du chloroforme contenant peu de mdthanol), et des fractions phosphor6es ddpourvues d'azote (dludes par du chloroforme contenant 2o % de mdthanol).

La fraction azotde (F IOO-iO5 °, 1.3 % N e t o.7 % P) a dtd soumise ~ une hydrolyse acide, et la partie hydrosoluble a dtd analysde par chromatographic sur papier. La rdvdlation par l'acide periodique et la benzidine fournit une seule tache correspondant au glycdrol. Un seul constituant rdvdlable par la ninhydrine a dtd observd: il a dt6 identifid A l'ornithine par sa similitude de migration dans le phdnol-ammoniacal (RE o.77), le butanol-acide acdtique (RF o.o8) et le phdnol-acide acdtique (RE o.so). Cette identification a dtd compldtde par la rdvdlation spdcifique par le rdactif ~ la vanilline 9.

Cette fraction a dtd rechromatographide sur acide silicique: toutes les fractions obtenues contiennent de l'azote et du phosphore. Le rapport N/P varie de 3 pour les fractions les moins actsorbdes ~t 1. 5 pour les fractions les plus adsorbdes; toutes ne renferment que de l'ornithine comme constituant azotd. La fraction la moins adsorbde (dlude par du chloroforme contenant 2 % de mdthanol) prdsente les propridtds suivantes: F 5o-7 o°, [~9 + 18 °, 1.5 % N e t o.5 % P.

La r6pdtition de la chromatographic sur acide silicique entraine un enrichissement en azote et un appauvrissement en phosphore de la fraction la moins adsorbde. Ceci montre qu'elle consiste en un mdlange d'une substance azotde ddpourvue de phos- phore, et d'une substance phosphorde ddpourvue d'azote, c'est ~ dire en un mdlange d'un ddrivd de l'ornithine et de composds du type acides phosphatidiques (les moins adsorbds sur acide sificique parmi les glycdrophosphatides).

La sdparation compl~te par chromatographic de ces deux types de constituants ndcessitant trop de temps et de substance, nous avons eu recours ~ la ddsacylation alcaline x° pour modifier la structure du constituant glycdrophosphatidique. Le produit brut de ddsacylation a dtd sdpard en fraction neutre (75 %) et fraction acide (II %). La fraction neutre a dt6 chromatographide sur acide silicique. Environ 6o % du produit, consistant principalement en esters mdthyliques d'acides gras (formds par transestdrification au cours de la ddsacylation), sont rapidement dluds de ta col:onne. 35% du produit sont dlu6s par du chloroforme contenant peu de mdthanol: cet te fraction se prdsente sous forme d'un solide cireux, F 85-9 o°, [~]n + 15 °, 3.6 % N, d6pourvue de phosphore. Son hydrolyse lib~re, A e6td d'acides gras dthdrosolubles, de l'ornithine, mise en dvidence par chromatographic sur papier; aucun autre con- sti tuant hydrosoluble n'a dtd d&el6. Le spectre infrarouge montre la prdsence de liaison amide (bandes ~ 6.15 et 6.45 tz), de chafnes polymdthyldniques (bande relativement forte A 13-9 t~), et l'absence de carboxyle fibre.

Cette fraction se comporte donc comme une combinaison d'acide(s) gras et d'ornithine. La teneur en azote, correspondant A environ 17 % d'ornithine, permet de calculer un poids moldculaire minimum de 775; a titre d'exemple, un N,N'- distdaroyl ornithine, C41HsoO4N2, poss~de un poids moldculaire de 665 et une teneur

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en ornithine de 19.8 %. La structure de la fraction que nous avons isol6e est plus complexe, puisque, d'apr~s son spectre infrarouge, elle ne poss~de pas de carboxyle fibre et qu'elle donne avec la ninhydrine un test (faiblement) positif (nne faible bande ~t 2. 9 t~ clans le spectre infrarouge peut correspondre ~t un groupe - N H , fibre). En outre, cette fraction a 6t6 isol6e par chromatographie, mais son homog6n6it6 n'a pas ~t6 d6montr6e.

I1 reste encore A savoir si la d6sacylation alcaline a modifi6 la structure du d6riv6 de l'ornithine initialement pr6sent dans la fraction phospholipidique. La similitude de comportement sur acide sificique entre le produit azot6 obtenu apr&s d6sacylation, et les fractions riches en azote isol6es par chromatographic avant d6sacylation, rend peu probable cette 6ventualit6, sans rexclure compl~tement.

Ce travail montre que l'ornithine n'est pas un constituant des phospholipides de notre souche de Mycobact6rie, mais se trouve sous forme d'une combinaison avec des acides gras, d6pourvue de phosphore, dont les caract+res de solubilit6 et d'ad- sorbabilit6 rendent difficile sa s6paration des phospholipides.

Le type de combinaison entre acide(s) gras et acide amin6 discut6 ici se diff6rencie nettement des peptido-fipides mis en 6vidence chez certaines esp~ces de Mycobact6ries (M. paratuberculosis 11, M.fortuitum12), et se rapproche davantage des fipo-amino acides caract6ris6s chez Bacillus megaterium 13 ou dans certains mat6riels d'origine animale (par e x , ref. 14). Dans ce dernier cas x4, l'acide amin6 semble &re li6 par des liaisons du type amide qui font ilttervenir ~t la fois le carboxyle et le groupe amin6. Le r61e particulier jou6 chez certaines esp~ces bact6riennes par l'ornithine est encore compl~tement inexpliqu6.

Nous ~emercions vivement Monsieur le Dr. J. BRETEY et Monsieur le Professeur J. TREFOUEL (Institut Pasteur, Paris) pour la culture de grosses quantit6s de bac- t6ries. Ce travail a fair l 'objet d'une subvention de la Fondation Waksman pour le D6veloppement des Etudes microbiologiques en France.

Laboratoire de Chimie biologique, Facult~ des Sciences, Toulouse (France)

MARIE-ANTOINETTE LANI~ELLE G. LANI~ELLE J. ASSELINEAU

1 T. GENDI~ ET E. LEVXRER, Ann. Acad. Sci. Fennicae, set. A 2I, 60 (1955) 313. 2 E. VILKAS, ttdse Doct. Sci., Paris, 196o. s E. VmKAS ZT E. LEDERER, Compt. Rend., 240 (1955) 1156. 4 j . BLASS, Bull. Soc. Chim. biol., 38 (1956) 13o5. 5 j . R o u x Ex J. ASSELINXAU, r6sultats in~dits. 6 S. ~MELIK, Z. Physiol. Chem., 299 (1955) 227. 7 F. PAUL ET E. VILKAS, Compt. Rend., 254 (1962) 3915 . s R. J. ANDERSON, Forts. Chem. Org. Naturstoffe, 3 (1939) 145. 9 M. J v r m z , in E. LEVXRER, La chromatographic en chimie organique et biologique, Vol. 2, Masson,

Paris, 196o , p. 374. 10 R. M. C. DAwsoN, Biochim. Biophys. Acta, x 4 (1954) 374. 11 G. LANEELLE ET J. ASSELINEAU, Biochim. Biophys. Acta 9 59 (1962) 731. lZ ]~. VILKAS ET E. LEDERER, communica t ion personnelle. ts G. D. HUNXER ET R. A. GOODSALL, Biochem. J. , 78 (1961) 564. t4 R. W. HENDLER, Biochim. Biophys. Acta, 60 (1962) 90.

Re~u le 28 Septembre, 1962

Biochim. Biophys. Acta, 7 ° (i963) 99-1oi