ISSN:
1432-072X
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Im Anschluß an frühere Arbeiten wird in den vorliegenden Untersuchungen der Aminosäurestoffwechsel des Weizenrostes weiterverfolgt. Zunächst wurde geprüft, in welchem Ausmaß applizierte Aminosäuren in die Rostsporen aufgenommen und eingebaut werden. Die Aufnahme der gewählten Aminosäuren war schlechter als die von Glucose und Valeriansäure. Ein beträchtlicher Prozentsatz der inkorporierten Aminosäuren wurde zu CO2 oxydiert. Also sind die Aminosäuren—neben Fettsäuren und Glucose—in beträchtlichem Maße an der Atmung der Sporen beteiligt. Die Umsetzung der in den Sporen verbleibenden Anteile der inkorporierten Aminosäuren wurde verfolgt. Bei Applikation von Alanin-U-14C wurden freie Aminosäuren, organische Säuren und lösliche Kohlenhydrate markiert. Vornehmlich Glutaminsäure und Asparaginsäure wurden in großen Mengen gebildet, und die Proteine wurden durch sie stärker markiert als durch die anderen Aminosäuren. Valin, Leucin und iso-Leucin waren nur gering markiert, obwohl sie aus dem bei Alanininkubation hochradioaktiven Pyruvat entstehen. In der Fraktion der löslichen Kohlenhydrate waren außer Trehalose vier Zuckeralkohole stärker markiert, am stärksten Erythrit, schwächer Mannit, Glycerin und Arabit. Ihr Syntheseweg wird diskutiert. Bei Applikation von Glykokoll-U-14C findet sich fast keine Aktivität in löslichen Kohlenhydraten und organischen Säuren. Siegelangt vornehmlich in die Aminosäuren, besonders in Serin und Threonin, in geringem Maße in Alanin und noch schwächer in Glutaminsäure und Asparaginsäure. Die von zahlreichen Organismen bekannte Beziehung zwischen Serin und Glykokoll wird in den Rostsporen aufgezeigt. Die starke Markierung des Threonins deutet auf einen zweiten Syntheseweg des Threonins, an dem Glykokoll beteiligt ist. Die endogene Syntheserate dieser Aminosäuren ist sehr klein. Bei Applikation von Arginin-Guanidino-14C wird praktisch nur das freie und das gebundene Arginin markiert. Der Guanidino-Kohlenstoff des applizierten Arginins wird zu einem beträchtlichen Teil veratmet. Die endogene Syntheserate des Arginins ist sehr gering.
Notes:
Summary The metabolism of three amino acids in wheat rust uredospores was investigated by labeling with 14C-amino acids. While arginine was taken up better than alanine and this better than glycine, the uptake of all amino acids was not as efficient as that of glucose and valerate. With higher concentrations of amino acids in the medium remarkable amounts of amino acids were incorporated. The capacity for uptake of amino acids is not therefore a limiting factor in protein synthesis. A large amount of the incorporated arginine, alanine, and glycine was respired as CO2. This finding indicates that amino acids are used—besides fatty acids and glucose—as a substrate in respiration. The metabolic fate of the carbon skeletons of some amino acids was further followed. With alanine-U-14C labeling, most free amino acids, organic acids, and soluble carbohydrates were found to be labeled. In this experiment, glutamic and aspartic acids were formed in a higher concentration; both acids arising in the hydrolysis of the proteins were likewise strongly labeled. The high specific activity of glutamic and aspartic acids demonstrates the importance of the TCA cycle for the metabolism of the carbon skeleton of alanine. Valine, leucine and iso-leucine, which are metabolic derivatives of the highly labeled pyruvate (after incubation with alanine), showed only a low amount of 14C. It appears that only very small amounts of these amino acids were synthesized. Since all soluble carbohydrates were strongly labeled, high level of glucogenesis was indicated. Nearly no radioactivity was found in soluble carbohydrates and the organic acids. After the application of glycine-U-14C, however, the amino acids, especially serine and theronine and to a smaller extent glutamic and aspartic acids, were labeled. The metabolic relation between serine and glycine, known from many organisms, was demonstrated in the rust spores. The strong labeling of threonine indicates a second metabolic pathway leading to synthesis of threonine with the participation of glycine. The endogenous rates of synthesis of these amino acids are very small. Using arginine-guanidino-14C as a tracer only, free and bound arginine were markedly labeled. The guanidino carbon of the applied arginine was respired to a large degree. The endogenous rate of arginine synthesis is very low.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00409754
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