Die Aminosäuresequenz eines glycinhaltigen Mureins einiger Stämme von Lactobacillus bifidus

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) von 6 Stämmen Lactobacillus bifidus, die aus der Faeces von Brustkindern oder aus dem Darminhalt von Bienen isoliert worden waren, wies folgendes Molverhältnis auf (auf- bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:2:1:1:1. Das Verhältnis l-Ala: d-Ala=1,1:1. Glutaminsäure liegt als Amid vor.Durch die Analyse der Peptide des Partialhydrolysats konnte folgende Aminosäuresequenz erschlossen werden: Das Tetrapeptid besitzt wie bei den meisten Bakterien die übliche Sequenz l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala. Glycin ist einerseits an die -Aminogruppe des Lysins, andererseits an die Carboxylgruppe des C-terminalen d-Alanins gebunden und stellt somit die Quervernetzung des Mureins her. Die Dinitrophenylierung der Zellwand ergab, daß rund 50% des Glycins und einige Prozent des Lysins eine freie Aminogruppe tragen. Die Quervernetzung ist demnach nur zu rund 50% durchgeführt.

---

The amino acid sequence of the glycine containing murein of some strains of Lactobacillus bifidus

Summary The murein (peptidoglycan) of 6 strains of L. bifidus, isolated from faeces of breast fed infants or from the intestine of bees, respectively, contained muramic acid, glucosamine, alanine, glutamic acid, lysine and glycine at a molar ratio of 1:1:2:1:1:1. The ratio of l-alanine: d-alanine is 1,1: 1. The analysis of the peptides obtained by acid partial hydrolysis indicated that the amino acid sequence of the tetrapeptide is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala). Glutamic acid is present as an amide.Glycine is involved in the crosslinking of adjacent muropeptides by forming a bridge between the -aminogroup of lysine and the carboxyl group of a C-terminal d-alanine. About 50% of the glycine is N-terminal, indicating that only 50% of the possible cross linkages are realized.The murein of these strains of L. bifidus resembles the murein of staphylococci, but differs by the number of glycine molecules. While a pentameric glycylpeptide occurs in the murein of staphylococci, only one molecule of glycine is involved in the crosslinkage of the murein described here.

     

Die Aminosäuresequenz des Mureins von Staphylococcus epidermidis (Winslow and Winslow) Evans,Stamm 66

Zusammenfassung Das Murein eines aus Milch isolierten Stammes von Staphylococcus epidermidis weist folgende Molverhältnisse auf (auf- bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:3:1:1:4. Das Verhältnis D-Ala:L-Ala ist 1:2,03. Die Glutaminsäure liegt in der D-Konfiguration und als Amid vor.Durch die Isolierung und Identifizierung der Peptide des Partialhydrolysats des Mureins konnte die Aminosäuresequenz erschlossen werden. Die Sequenz des an die Muraminsäure gebundenen Tetrapeptides (L-Ala-D-GluNH₂-L-Lys-D-Ala) stimmt mit dem der meisten anderen Bakterien überein. Die Quervernetzung wird durch das Peptid (Gly)_4–5-L-Ala hergestellt, das mit dem N-terminalen Glycin an die Carboxylgruppe des D-Alanins und mit dem C-terminalen L-Alanin an die -Aminogruppe des Lysins zweier benachbarter Tetrapeptide gebunden ist. Die Dinitrophenylierung des Mureins ergab, daß 2% des Lysins (-Aminogruppe), 3% des gesamten Alanins und 7% des gesamten Glycins N-terminal vorliegen. Demnach ist die Quervernetzung nur zu rund 60% realisiert. Neben unvernetzten mehr oder weinger vollständigen Interpeptidbrücken kommen auch unvollständige Peptide vor, bei denen nur L-Alanin an die -Aminogruppe des Lysins gebunden ist. In mindestens 2% der Fälle fehlt die Interpeptidkette völlig.

---

The amino acid sequence of the murein of Staphylococcus epidermidis (winslow and winslow) evans, strain 66

Summary A strain of Staphylococcus epidermidis was isolated from raw milk. Its murein contained muramic acid, glucosamine, alanine, D-glutamic acid, L-lysine and glucine at a molar ratio of about 1:1:3:1:1:4. The ratio D-Ala: L-Ala is 1:2.03. D-glutamic acid is present as an amide.By partial acid hydrolysis of the cell wall and subsequent isolation and identification of the peptides the amino acid sequence of the murein was elucidated. The tetrapeptide, bound to muramic acid is identical with that of most bacteria: L-Ala-D-GluNH₂-L-Lys-D-Ala. The crosslinking of the murein is performed by the peptide (Gly)_4–5-L-Ala. L-Ala is attached to the -aminogroup of lysine, while the N-terminal glycine is bound to the C-terminal D-alanine of an adjacent tetrapeptide. About 2% of lysine, 3% of alanine and 7% of glycine of the murein are dinitrophenylizable, indicating that about 2% of the tetrapeptides are not substituted by an interpeptide chain, and that 40% of the interpeptide chains are more or less incomplete (10% consist of L-alanine only) and are not bound to a C-terminal D-alanine.

     

Die Aminosäuresequenz des Mureins von Lactobacillus coprophilus

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) von Lactobacillus coprophilus enthält Muraminsäure, Glucosamin, Glutaminsäure, Lysin und Alanin in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1:1:1:3,3. Das Verhältnis d-Ala: l-Ala beträgt 1:3. Die Aminosäuresequenz der Muropeptide ist wie bei den meisten bisher untersuchten Bakterien l-Ala, d-Glu, l-Lys-d-Ala. Die Glutaminsäure liegt dabei als Amid vor.Die Querverbindung erfolgt durch das Dipeptid l-Alanyl-l-Alanin, das einerseits an die -Aminogruppe des Lysins, andererseits an die Carboxylgruppe des d-Alanins eines benachbarten Muropeptides gebunden ist. Im fertigen Murein sind rund 4% der -Aminogruppen des Lysins und 7,5% der Aminogruppe des Alanins, das sind 30% des N-terminalen l-Alanins der Brückenpeptide, frei. Die Quervernetzung ist demnach nur zu rund 70% verwirklicht.

---

The amino acid sequence of the murein of Lactobacillus coprophilus

Summary The murein (peptidoglycan) of Lactobacillus coprophilus contains muramic acid, glucosamine, glutamic acid, lysine and alanine in a molar ratio of about 1:1:1:1:3.3. The ratio of d-/l-alanine is 1:3.1. The amino acid sequence of the muropeptides is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala). Glutamic acid is present as an amide.The dipeptide l-alanyl-l-alanine is involved in the cross linking of adjacent muropeptides, by forming a bridge between the -amino group of lysine and the carboxyl group of a C-terminal d-alanine.About 4% of the -amino groups of lysine and 7.5% of the amino groups of alanine (i.e. 30% of the N-terminal l-alanine of the crosslinking-peptides) are free. This indicates, that only 70% of the possible cross-linkages are realized.

     

Die Beeinflussung der Aminosäuresequenz des serinhaltigen Mureins von Staphylococcus epidermidis Stamm 24 durch die Nährbodenzusammensetzung

Zusammenfassung Beim Wachstum von S. epidermidis, Stamm 24, in Hefe-Dextrose-Bouillon weist das Murein folgende Molverhältnisse auf (auf- bzw. abgerundete Zahlen): Mur-GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly:Ser=1:1:2,4:1:1:4,2:0,6. Die Glutaminsäure ist amidiert.Durch Isolierung und Identifizierung der Peptide des Partialhydrolysates des Mureins wurde die Aminosäuresequenz bestimmt. Die an die Muraminsäure gebundene Peptiduntereinheit (l-Ala-d-GluNH₂ -l-Lys-d-Ala) stimmt mit der von S. aureus, Copenhagen bzw. S. epidermidis, Stamm 66, überein. Bei knapp einem Drittel der Peptiduntereinheiten ist das C-terminale d-Alanin der Mureinvorstufe nicht abgespalten, so daß diese noch als Pentapeptide vorliegen. Dies konnte aus dem Verhältnis l-Ala/d-Ala (1:1,3), dem Ergebnis der Hydrazinolyse und der Isolierung der Muropeptide nach Spaltung der Zellwände mit Lysozym geschlossen werden.Bei etwa der Hälfte aller aus 5 Glycinresten aufgebauten Interpeptidketten ist ein Glycinrest durch l-Serin ersetzt. Die genaue Position des Serins konnte nicht bestimmt werden. Serin ist sicher nicht direkt an die -Aminogruppe des Lysins gebunden.In selteneren Fällen kann Lysin mit l-Alanin substituiert sein, das N-terminal vorliegt und nicht der Quervernetzung dient.Die Dinitrophenylierung des Mureins ergab, daß in etwa 3,5% der Fälle die Interpeptidketten fehlen und rund ein Drittel der Interpeptidketten nicht quervernetzt ist.Bei Wachstum in einem halbsynthetischen, glycinarmen Medium (Minimal, medium) nimmt der Glycinanteil des Mureins um rund 40% ab, während l-Alanin zunimmt. Es konnte gezeigt werden, daß rund 15% des Mureins ein an die -Amino-gruppe des Lysins gebundenes l-Alanin enthalten, das aber im Unterschied zu S. epidermidis, Stamm 66, nicht mit Glycin substituiert ist, sondern N-terminal bleibt und nicht zur Quervernetzung benützt werden kann. Weiterhin liegen hier rund 35% des Lysins unsubstituiert vor, und nur etwa 50% der Peptiduntereinheiten weisen eine Pentaglycyl-Interpeptidkette auf. Die Quervernetzung des Mureins ist bei den in Minimalmedium gewachsenen Zellen nur zu rund 30% durchgeführt. Bei Zusatz von Glycin zum Minimal-Nährboden wird der Glycingehalt im Murein erhöht, während der extra Alaninanteil praktisch verschwindet. Serinzusatz erhöht nicht nur den Serin-, sondern auch den Glycinanteil. Bei Alaninzusatz dagegen wird der Alaningehalt im Murein etwas erhöht und der Glycingehalt weiter erniedrigt.Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden mit entsprechenden, vorläufigen Versuchen bei S. epidermidis, Stamm 66 und S. aureus, Stamm Copenhagen, verglichen. Es zeigt sich, daß trotz starker modifikativer Veränderungen der Mureinzusammensetzung eindeutige genetische Unterschiede zwischen diesen drei Stämmen vorliegen.

---

The effect of nutrition on the amino acid sequence of the serine containing murein of Staphylococcus epidermis strain 24

Summary The murein (peptidoglycan) of S. epidermidis strain 24 contains Mur GlcNH₂, Ala, Glu, Lys, Gly, Ser at a molar ratio of about 1:1:2.4:1:1:4.2:0.6 when grown in a yeast extract dextrose medium. Glutamic acid occurs as an amide.The amino acid sequence was determined by analysing the oligopeptides from partial acid hydrolysate. The tetrapeptide bound to the muramic acid (l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala) is identical with those found in S. aureus and S. epidermidis strain 66. About 1/3 of the muropeptides is still present as pentapeptides, since the second d-alanine of the muramyl pentapeptide precursor is not split off. This fact is indicated by the ratio of l-Ala/d-Ala of 1:1.3, the isolation of muropentapeptides from the lysozyme lysates and by the result of the hydrazinolysis.About 50% of the pentaglycine interpeptide chains contain one mole of l-serine. The exact position of l-serine could not be determined. However, it could be shown, that serine is never bound to the -amino group of lysine. In very rare cases, the -amino group of lysine is substituted by l-alanine which remains N-terminal and can not be used for crosslinkages.As shown by dinitrophenylation, about 3.5% of the -amino groups of lysine is free and about 50% of the interpeptide chains are not cross-linked.If the organism is grown in a glycine deficient minimal medium, the glycine content of the murein drops by 40%, while l-alanine increases. Here, about 15% of the -amino groups of lysine is substituted by l-alanine, which again is not used for cross-linkages. Another 35% of the -amino groups of lysine remain free. From the existing interpeptide chains 30% are not cross-linked.The addition of glycine to the minimal medium causes an increase of the glycine content in the murein, however, the extra alanine protion nearly disappears. The addition of serine leads to an increase of not only the serine portion but also the glycine portion in the murein. However, when alanine is added the alanine portion of murein is slightly increased and the glycine portion further decreased.The results of these experiments were compared to corresponding preliminary experiments with S. epidermidis (strain 66) and S. aureus (strain Copenhagen). In spite of modificative changes in the murein composition, clear genetical differences between the 3 strains were obvious.

     

Zur chemischen Zusammensetzung der Zellwand der Streptokokken

Zusammenfassung Aus Streptococcus thermophilus wurden durch Zerschlagen mit Glasperlen und anschließender tryptischer Verdauung die Zellwände gewonnen. Sie erwiesen sich frei von Teichon- und Teichuronsäure, enthalten aber Polysaccharide und Murein. Das Polysaccharid bestand aus Rhamnose, Glucose, Glucosamin und Galaktose.Das Murein enthielt MurNAc:GlcNAc:Glu:Lys:Ala annähernd im Verhältnis 1:1:1:1:5. Vier der fünf Alaninmoleküle besitzen L-Konfiguration. Außerdem wurde pro Mol Glutaminsäure 1 Mol NH₃ gefunden. Dies zeigt an, daß die Glutaminsäure als Amid vorliegt. Im Hydrolysat der dinitrophenylierten Zellwände wurden DNP-L-Alanin und eine geringe Menge -DNP-Lysin gefunden. Bei der Hydrazinolyse erhielten wir freies Alanin.Die Spaltung von trichloressigsäure-extrahierten Zellwänden mit Hilfe von Lysozym lieferte Muropeptide mit derselben Zusammensetzung wie die des Mureins. Bei der Dinitrophenylierung ergab sich nur DNP-Alanin.Durch Hemmung mit Vancomycin wurde ein nucleotidaktiviertes Muramylpentapeptid angereichert, das wie das von Staph. aureus und Str. faecalis pro Mol Glu, Lys und MurNAc 3 Mol Ala enthält. Das Verhältnis D-Alanin zu L-Alanin ist hierbel 2:1.Durch Partialhydrolyse der Zellwände konnten sieben verschiedene Peptide isoliert und identifiziert werden. Daraus ergibt sich die in Abb. 6 dargestellte Aminosäuresequenz, wobei die Vernetzung durch die Verbindung der an der -Amino-gruppe des Lysins hängenden Peptidbrücke (L-Ala-L-Ala-L-Ala) mit dem C-terminalen D-Alanin einer benachbarten Peptidkette erfolgt. Einige Prozent der Peptidbrücke sind offensichtlich nicht vernetzt, so daß eine kleine Menge L-Alanin des Mureins dinitrophenylierbar bleibt.Das Murein von Streptococcus faecalis zeigt den gleichen Aufbau wie das von Str. thermophilus.

---

The chemical composition of the cell wall of streptococciI. The amino acid sequence of the mureins of Str. thermophilus and Str. faecalis

Summary The cell walls of Streptococcus thermophilus were prepared by breaking the cells with glass beads followed by tryptic digestion. The cell walls proved to be free of teichoic and teichuronic acid, but contained polysaccharides and murein. The polysaccharide consisted of rhamnose, glucose, glucosamine and galactose.The murein contained mur NAc:glcNAc:glu:lys:ala approximately at a ratio of 1:1:1:1:5. Four of the five alanine molecules show L-configuration. One mole of ammonia was found per mole of glutamic acid. This indicates that glutamic acid is present as an amide. DNP-L-alanine and a small amount of -DNP-lysine were found in the hydrolysate of the dinitrophenylated cell walls. On hydrazinolysis we obtained free alanine. Lysis of trichloroacetic acid-extracted cell walls by lysozyme yielded muropeptides of the same composition as the murein. Dinitrophenylation resulted only in DNP-alanine. Inhibition by vancomycin led to the accumulation of nucleotideactivated muramylpentapeptide which, like that of Staph. aureus and Str. faecalis, contains 3 moles ala per 1 mole of glu, lys and murNAc. Here the ratio of D-alanine and L-alanine is 2:1.Partial hydrolysis of the cell walls led to the isolation and identification of seven different peptides. The amino acid sequence of the murein is represented in Fig. 6. It shows cross-linkage by the peptide bridge (L-ala-L-ala) attached to the -amino group of lysine and the C-terminal L-alanine of an adjacent peptide chain. Evidently a few percent of the muropeptides bridge are not crosslinked. Thus a small amount of L-alanine of the murein remains dinitrophenylable.The murein of Streptococcus faecalis shows the same composition as that of Streptococcus thermophilus.

---

---

Auszug aus der Dissertation von Karl-Heinz Schleifer: Untersuchungen über die chemische Zusammensetzung der Zellwände von Streptokokken, Fakultät für Allgemeine Wissenschaften der Technischen Hochschule München, 1967.     

Die Aminosäuresequenz des Threonin und Serin enthaltenden Mureins von Bifidobacterium longum Reuter

Zusammenfassung Von 18 Stämmen von Bifidobacterium longum Reuter und einem Stamm von B. lactentis Reuter wurden die Zellwände in üblicher Weise hergestellt. Sie enthielten Mur, GlcNH₂, d-Glu, Ala, l-Orn (l-Lys), Thr, Ser in einem Molverhältnis von rund 1:1:1:4:1:1:1. Die Molverhältnisse änderten sich nicht, wenn die Zellwände mit Trichloressigsäure oder heißem Formamid extrahiert wurden. In einigen Stämmen trat mehr als 1 Mol Glutaminsäure pro Mol Diaminosäure auf. Die zusätzliche Glutaminsäure hatte die l-Konfiguration. Sie war kein Bestandteil des Mureins, sondern einer lysozymunempfindlichen, unbekannten Zellwandkomponente, vermutlich einer Polyglutaminsäure. l-Ornithin war in den meisten Stämmen die dominierende Diaminosäure, während l-Lysin nur mit einem Anteil von 10–20% vertreten war. In 2 Stämmen war l-Lysin dominierend (90%). Die Aminosäuresequenz wurde durch die Analyse der Oligopeptide aus Partialhydrolysaten bestimmt. Die an Mureinsäure gebundenen Peptiduntereinheiten hatten die auch von anderen Mureinen bekannte Sequenz: l-Ala-d-Glu-l-Orn (oder l-Lys)-d-Ala. Glutaminsäure ist wahrscheinlich amidiert, wie aus dem Auftreten von rund 1 Mol NH₃ im Hydrolysat der Zellwände zu schließen ist. Die Interpeptidbrücke besteht aus dem Peptid l-Ala-Thr-l-Ala-l-Ser. Sie ist mit dem C-terminalen Serin an die -Aminogruppe der Diaminosäure der Peptiduntereinheit gebunden. Die Quervernetzung erfolgt zwischen dem N-terminalen Alanin der Interpeptidbrücke zum C-terminalen d-Alanin einer Peptiduntereinheit. Da 4% des gesamten Alanins und 3% der -Aminogruppe des Ornithins dinitrophenylierbar sind, ist anzunehmen, daß die Quervernetzung nur zu etwa 80% verwirklicht ist.

---

The amino acid sequence of the threonine and serine containing murein of Bifidobacterium longum reuter

Summary Cell walls of 18 strains of Bifidobacterium longum Reuter and one strain of B. lactentis Reuter were prepared in the usual way. They contained Mur, GlcNH₂, d-Glu, Ala, l-Orn (l-Lys), Thr, Ser in a molar ratio of about 1:1:1:4:1:1:1. The ratio was not changed when the cell walls were extracted by trichloroacetic acid or hot formamide. In some strains more than 1 mole glutamic acid per mole of diamino acid was present. The additional glutamic acid was of the l-rather than the d-form. It was not a constituent of the murein, but of an unknown lysozyme insensitive cell wall component, probably a polyglutamic acid. l-Ornithine was the dominating diamino acid in most strains but l-lysine was also present in a portion of 10 to 20%. In 2 strains l-lysine was dominating (90%).The amino acid sequence was determined by analysing the oligopeptides arising during partial acid hydrolysis. It was shown that the peptide subunits attached to the muramic acid are the same as those of other mureins: l-Ala-d-Glu-l-Orn (or l-Lys)-d-Ala. glutamic acid is probably amidated, since about 1 mole of NH₃ is released by acid hydrolysis of the cell walls. The interpeptide bridge consists of the peptide l-Ala-Thr-l-Ala-l-Ser which is bound by its C-terminal serine to the -amino group of the diamino acid of one peptide subunit and by its N-terminal l-alanine to the C-terminal d-alanine of another peptide subunit. About 4% of the total alanine and 3% of the -amino groups of ornithine of the cell wall can be dinitrophenylated. This indicates that about 20% of the peptide subunits are not crosslinked.

     

Die Aminosäuresequenz von 2,4-Diaminobuttersäure enthaltenden Mureinen bei verschiedenen coryneformen Bakterien und Agromyces ramosus

Zusammenfassung Bie 17 Stämmen von coryneformen Organismen wurde 2,4-Diaminobuttersäure als Bestandteil des Mureins gefunden. In 15 Fällen ergab die genauere Analyse die gleiche Aminosäuresequenz, wie sie schon früher von Perkins (1968) bei Corynebacterium insidiosum beschrieben wurde. In diesem Falle ist die L-2,4-Diaminobuttersäure ein Bestandteil der Peptiduntereinheit, während die D-2,4-Diaminobuttersäure die Quervernetzung zwischen dem Glutaminsäurerest und dem C-terminalen Alanin zweier benachbarter Peptiduntereinheiten herstellt. Das Murein gehört demnach zur Gruppe B nach Schleifer u. Kandler (1972). Die -Aminogruppe der L-2,4-Diaminobuttersäure ist in einigen Fällen acetyliert, in anderen Fällen ist sie frei.Das Murein der beiden anderen Stämme unterscheidet sich in seiner Primärstruktur dadurch, daß nur L-2,4-Diaminobuttersäure vorkommt. Im Falle von C. bovis ist wie bei einigen coryneformen pflanzenpathogenen Stämmen die Diaminosäure der Peptiduntereinheit durch Homoserin ersetzt und die Quervernetzung erfolgt durch das Dipeptid -Gly-L-Dab zwischen Glutaminsäure und D-Alanin. Dieses Murein gehört demnach ebenfalls zur Gruppe B. Dagegen ist das Murein von Arthrobacter sp. Ar 22 eine neue Variante der Gruppe A. Die L-2,4-Diaminobuttersäure ist hier ein Glied der Peptiduntereinheit und die Quervernetzung zwischen der -Aminogruppe der 2,4-Diaminobuttersäure und dem D-Alaninrest einer benachbarten Peptiduntereinheit wird durch das Pentapeptid -L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala gebildet. Außerdem ist die Position 1 der Peptiduntereinheit nicht mit L-Alanin, sondern mit Glycin besetzt. Letzteres ist bisher nur bei Mureinen der Gruppe B, aber nicht bei denen der Gruppe A gefunden worden. Ebenfalls neu ist das Vorkommen von L-Asparaginsäure anstelle der bisher gefundenen D-Form.

---

The amino acid sequence of 2,4-diaminobutyric acid containing mureins of various coryneform bacteria and Agromyces ramosus

Summary In 17 strains of coryneform bacteria, 2,4-diaminobutyric acid was found to be a component of the murein (peptidoglycan). A detailed analysis showed that 15 strains contain a murein with the same amino acid sequence as that found in Corynebacterium insidiosum by Perkins (1968). In this case the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptite subunit while the D-2,4-diaminobutyric acid serves as interpetide bridge between D-glutamatic and the C-terminal D-alanine residue. Therefore this murein belongs to group B according to Schleifer and Kandler (1972). The -amino group of L-2,4-diaminobutyric acid is in some species acetylated, in others free.The murein of the remaining two strains differs by the lack of D-2,4-diaminobutyric acid. Only L-2,4-diaminobutyric acid is found. In the case of C. bovis, the diamino acid of the peptide subunit is replaced by L-homoserine as found in various plant pathogenic coryneform bacteria. The interpeptide bridge consists of the dipeptide -Gly-2,4-Dab. It connects the D-glutamic acid of one peptide subunit with the C-terminal D-alanine residue of an adjacent peptide subunit. Therefore this murein belongs also to group B.The murein of Arthrobacter sp. Ar 22 is a new varition of group A, however. Here the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptide subunit. The interpeptide bridge consists of the pentapeptide -L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala. It connects the -amino group of L-2,4-diaminobutyric acid and the C-terminal D-alanine residue of two peptide subunits. Position 1 of the peptide subunit is occupied by glycine instead of L-alanine as found in all the other mureins of group A so far. Another new feature of this murein is the occurrence of the L-form instead of the D-form of aspartic acid.

     

Die Mureintypen in der Gattung Microbacterium

Zusammenfassung Die quantitative Aminosäurezusammensetzung des Mureins von M. flavum, M. thermosphactum, M. lacticum und M. liquefaciens wurder untersucht. Das Murein von M. flavum und M. thermosphactum weist folgende Molverhältnisse auf (auf- bzw. abgerundete Zahlen): DAP:Glu:Ala=1:1:1,5-1,7. Außerdem konnten 1,8 Mol Ammoniak pro Mol Glutaminsäure gefunden werden, was für ein Vorliegen von Glu und DAP als Amid spricht. Für das Murein von M. lacticum und M. liquifaciens ergeben sich folgende auf- bzw. abgerundete Molverhältnisse: M. lacticum: Hyg + Glu:Gly:L-Lys:D-Ala=1:2:2:1; M. liquefaciens: Hyg + Glu:Gly:hsr:D-Orn:D-Ala=1:2:1:1:1. Die Aminosäuresequenz des Mureins von M. liquefaciens konnte durch die Analyse der in den sauren Partialhydrolysaten der Zellwände auftretenden Peptide bestimmt werden. Das Murein von M. liquefaciens weist eine ähnliche Aminosäuresequenz wie das Murein von M. lacticum auf. Das an die Muraminsäure gebundene Tetrapeptid zeigt die Sequenz: Gly-Hyg(Glu)-Hsr-D-Ala. Die an der Quervernetzung beteiligte Interpeptidbrücke N-Gly-D-Orn ist mit seinem Glycinende an die -Carboxylgruppe der Hyg (Glu) und mit der -Aminogruppe des D-Orn an das D-Ala einer benachbarten Peptiduntereinheit gebunden. Die Primärstruktur des Mureins von M. flavum und M. thermosphactum dagegen gleicht der des Mureins von Corynebacterium diphtheriae, wie aufgrund der quantitativen Aminosäurezusammensetzung und der Fingerprints von Partialhydrolysaten gefolgert werden konnte. M. flavum und M. thermosphactum unterscheiden sich aber nicht nur in ihrem Mureinaufbau, sondern auch in ihrer Morphologie und bestimmten physiologischen Merkmalen von M. lacticum und M. liquefaciens. Sie gleichen mehr den menschen- und tierpathogenen Corynebakterien und sollen daher aus der Gattung Microbacterium eliminiert werden. M. lacticum und M. liquefaciens zeigen dagegen eine weitgehende Ähnlichkeit mit bestimmten pflanzenpathogenen Corynebakterien.

---

The murein types of the genus Microbacterium

Summary The quantitative amino acid composition of the murein of M. flavum, M. thermosphactum, M. lacticum and M. liquefaciens was determined. The murein of M. flavum and M. thermosphactum contains DAP, Blu and Ala at a molar ratio of about 1:1:1,5-1,7. In addition, 1,8 moles of ammonia were found per mole of glutamic acid, indicating, that both DAP and Glu are present as amides. The murein of M. lacticum and M. liquefaciens showed the following molar ratios. M. lacticum: Hyg¹+Glu:Gly:L-Lys:D-Ala=1:2:2:1; M. liquefaciens: Hyg+Glu:Gly:Hsr: D-Orn:D-Ala=1:2:1:1:1. The amino acid sequence of the murein of M. liquefaciens was determined by analysing the various peptides from acid partial hydrolysates of the cell walls. The murein of M. liquefaciens resembles the murein of M. lacticum. The tetrapeptide bound to the muramic acid has the sequence: Gly-Hyg(Glu)-Hsr-D-Ala. The cross-linkage is performed in the same way as in M. lacticum. The interpeptide bridge N-Gly-D-Orn is bound by its glycine end to the -carboxyl group of Hyg(Glu) and by the -amino group of D-Orn to D-Ala of an adjacent peptide subunit. The primary structure of the murein of M. flavum and M. thermosphactum is similar to that of the murein of Corynebacterium diphtheriae as has been shown by the quantitative amino acid composition and the fingerprints of the partial hydrolysates of the cell walls. M. flavum and M. thermosphactum can be distinguished from M. lacticum and M. liquefaciens not only by murein type but also in morphology and certain physiological characteristics. They are closely related to the human and animal pathogenic corynebacteria and should be removed from the genus Microbacterium. M. lacticum and M. liquefaciens, on the other hand, differ significantly from human and animal pathogenic corynebacteria and show greatest similarity to certain plant pathogenic corynebacteria.

     

Die Aminosäuresequenz des DAP-haltigen Mureins von Lactobacillus plantarum und Lactobacillus inulinus

Zusammenfassung Von L. plantarum und L. inulinus wurden die Zellwände isoliert und durch Inkubation mit Trypsin gereinigt. Durch Extraktion mit TES und Formamid konnte das Murein (Peptidoglycan) bis zu rund 85% der Trockenmasse angereichert werden. Die Zellwände von L. plantarum enthielten rund 30% Teichonsäure des Ribit-Typs, die von L. inulinus waren frei von Teichonsäure.Im Hydrolysat der teichonsäurefreien Zellwände ergaben sich folgende aufbzw. abgerundete Molverhältnisse Mur: GlNH₂:Glu:DAPl-Alad-Ala=1:1:1:1:1:0,5. Außerdem waren 2 Mole Ammoniak enthalten, was das Vorliegen von Glu und DAP als Amide anzeigt. Die durch Hemmung mit d-Cycloserin angereicherte unvollständige Mureinvorstufe hatte ein Molverhältnis von UDP:Murl-Ala:Glu:DAP=1:1:1:1:1.Nach Dinitrophenylierung der Zellwand ließen sich rund 50% der gesamten DAP als mono-DNP-DAP nachweisen. Die Hydrazinolyse der Zellwand zum Nachweis C-terminaler Aminosäuren ergab 4% freies DAP und 0,8% freies Alanin.Durch die Analyse der in Partialhydrolysaten der Zellwand auftretenden Peptide konnte die folgende Aminosäuresequenz des an die Muraminsäure gebundenen Tetrapeptides bestimmt werden: l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala. Im Murein ist vermutlich nur etwa die Hälfte der Muraminsäure mit einem Tetrapeptid, die andere Hälfte mit einem Tripeptid, dessen d-Alanin fehlt, substituiert.Die Quervernetzung erfolgt zwischen der 2. Aminogruppe der DAP und der Carboxylgruppe des d-Alanins eines benachbarten Tetrapeptids.

---

The amino acid sequence of the DAP-containing murein of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus inulinus

Summary Cell walls of L. plantarum and L. inulinus were isolated and purified by incubation with trypsin. After extraction with TCA and formamide, 85% of the dry weight consists of murein (peptidoglycan).The cell walls of L. plantarum contained about 30% teichoic acid (ribit-type), whereas no teichoic acid was present in the cell walls of L. inulinus.The quantitative determination of amino sugars and amino acids in the hydrolysate of the cell walls showed the following molar ratios: Mur: Gl-NH₂:Glu:DAP l-Alad-Ala=1:1:1:1:1:0.5. In addition, 2 mols of NH₃ were found per mol of glutamic acid, indicating, that DAP as well as glutamic acid are present as amides.The UDP-activated cell wall precursor which was accumulated by inhibiting the cells by d-cycloserine showed the following molar ratios: UDP:Murl-Ala: Glu:DAP=1:1:1:1:1.After dinitrophenylation and hydrolysation of the cell wall 50% of the DAP were present as mono-DNP-DAP. Hydrozinolysis of the cell wall yielded 4% free DAP and 0.8% free alanine. This shows that only a very small amount of these amino acids are C-terminal in the whole murein.The analysis of various peptides from acid partial hydrolysates of the cell wall indicates the following amino acid sequence of the tetrapeptides attached to muramic acid: l-Ala-d-Glu-meso-DAP-d-Ala. Only half of the muramic acid molecules are substituted by tetrapeptides, while the other half carries a tripeptide in which the terminal d-alanine is missing.The cross-linking of the muropeptides is achieved by a peptide-bond between the second amino group of DAP and the carboxylgroup of the d-alanine of an adjacent muropeptide.

     

Die Wirkung von d-Aminosäuren auf die Struktur und Biosynthese des Peptidoglycans

Zusammenfassung In einem Konzentrationsbereich von 0,02–0,2 M hemmt d-Serin das Wachstum aller untersuchten Bakterien. Gleichzeitig traten morphologische Veränderungen der Bakterienzellen auf. In den nucleotidaktivierten Vorstufen von gehemmten Zellen wurden die d-Alaninreste des Peptidanteils ganz oder teilweise durch d-Serin ersetzt. Auch das Peptidoglycan enthielt d-Serin anstelle von d-Alanin, jedoch weiniger als in den Vorstufen. Zusätzlich war das modifizierte Peptidoglycan zu einem geringeren Anteil quervernetzt als das normale. Vier weitere d-Aminosäuren (Threonin, Valin, Leucin, Methionin) verursachten bei einer Konzentration von 0.2 M ähnliche Wirkungen wie d-Serin. Die Wirkungsweise von d-Aminosäuren auf die Peptidoglycansynthese kann daher allgemein wie folgt beschreiben werden: In Gegenwart von wachstumshemmenden Konzentrationen an d-Aminosäuren werden modifizierte nucleotidaktivierte Peptidoglycanvorstufen synthetisiert, die zu einem geringeren Ausmaß in das Peptidoglycan eingebaut und im Peptidoglycan schlechter quervernetzt werden. Der Ersatz von d-Alanin in Position 4 der Peptiduntereinheit ist dabei in der Regel am wirkungsvollsten. Nur bei Corynebacterium insidiosum und Staphylococcus aureus erwies sich der Ersatz in Position 5 als stärker hemmend. Diese Wirkungsweise entspricht weitgehend derjenigen von Glycin. Im Unterschied zur Wirkung von Glycin kann l-Alanin in Position 1 der Peptiduntereinheit nicht durch d-Aminosäuren ersetzt werden.

---

Mode of action of d-amino acids on the biosynthesis of peptidoglycan

The mechanism of growth inhibition by d-amino acids was studied. d-Serine at concentrations from 0.02–0.2 M was sufficient to cause partial growth inhibition in seven species of bacteria representing the four most common types of peptidoglycan. The inhibited cells displayed morphological alterations. In the nucleotide-activated peptidoglycan precursors of these cells, d-alanine residues in position 4 and/or 5 of the peptide moiety were partially or even completely replaced by d-serine. The peptidoglycan also contained d-serine instead of d-alanine, but the percentual content of d-serine was significantly lower than that in the precursors. In addition, the modified peptidoglycan was less cross-linked than the normal one. Four other d-amino acids (d-threonine, d-valine, d-leucine, d-methionine) at concentrations of about 0.2 M caused similar effects as did d-serine when applied to Corynebacterium callunae and Bacillus subtilis. Thus the mode of action of d-amino acids on peptidoglycan synthesis can be generally described as follows: in their presence, at growth inhibiting concentrations modified nucleotide-activated peptidoglycan precursors are formed in which d-alanine residues are replaced by the d-amino acids. They are less efficiently incorporated into peptidoglycan. A high percentage of the modified muropeptides remains non-cross-linked, since they are poor substrates for the transpeptidation reaction. In the majority of the organisms, cross-linking was decreased when d-alanine in position 4 of the peptide subunit was replaced, in two organisms (Corynebacterium insidiosum and Staphylococcus aureus) replacement in position 5 was most effective, however. The low extent of crosslinkage is consistent with the morphological aberrations of inhibited cells. In previous studies with glycine, results were described that were in close analogy to those obtained with d-amino acids. However, glycine can replace not only d-alanine residues in position 4 and 5 but also l-alanine in position 1 of the peptide subunit.

---

Verwendete Abkürzungen Dab Diaminobuttersäure - m-Dmp meso-Diaminopimelinsäure - GlcNAc oder G N-Acetylglucosamin - MurNAc oder M N-Acetylmuraminsäure     

Die Aminosäuresequenz der threoninhaltigen Mureine einiger Streptokokken

Zusammenfassung Stämme von nur 5 der untersuchten 31 Arten bzw. serologischen Gruppen der Gattung Streptococcus weisen Mureine auf, die l-Threonin enthalten. Alle diese Arten gehören zur serologischen Gruppe D oder sind ohne serologische Reaktion. Die Analyse der Aminosäuresequenz zeigte, daß die Peptiduntereinheiten in allen Fällen identisch waren, während die Interpeptidbrücke variierte. Sie bestand entweder aus Glycyl-l-Threonin oder aus l-Alanyl-l-Threonin. In einigen Organismen war l-Alanin teilweise durch l-Serin ersetzt. Diese Mureine enthalten 2 verschiedene Interpeptidbrücken, nämlich l-Alanyl-l-Threonin und l-Seryl-l-Threonin.

---

The amino acid sequence of the threonine containing peptidoglycans of some species of Streptococcus

Summary Strains from 5 species of the genus Streptococcus out of 31 were found to contain threonine in the peptidoglycan (murein). They all belong to the serological group D or were without serological reaction. The analysis of the amino acid sequence showed, that the peptide subunits were identical in all cases, while the interpeptide bridge varied. It consists either of glycyl-l-threonine or l-alanyl-l-threonine. In some organisms l-Ala was replaced in part by l-Ser. These peptidoglycans contained two different interpeptide-bridges namely l-alanyl-l-threonine and l-seryl-l-threonine.

     

Die Mureintypen in der Gattung Cellulomonas Bergey et al.

Zusammenfassung Die Untersuchung der Mureinstruktur und der Polysaccharidzusammensetzung der Zellwände von sieben Arten der Gattung Cellulomonas ergab, daß alle Arten mit Ausnahme von C. flavigena Murein vom L-Orn-D-Glu-Type enthalten. Bei C. flavigena ist die D-Glutaminsäure der Interpeptidbrücke durch D-Asparaginsäure ersetzt. Die Polysaccharidzusammensetzung ist wesentlich variabler und bei den meisten Arten voneinander verschieden.Die Einheitlichkeit der Mureinstruktur einerseits und die Verschiedenheit des Mureintyps von allen anderen coryneformen Bakterien andererseits spricht für die Berechtigung, die cellulolytischen coryneformen Bakterien in einer eigenen Gattung zusammenzufassen.

---

The murein types in the genus Cellulomonas Bergey et al.

Summary The investigation of the murein(peptidoglycan)structure of 6 species of Cellulomonas showed, that all species besides C. flavigena contain the L-Orn-D-Glu-type. In C. flavigena D-glutamic acid of the interpeptide bridge is replaced by D-aspartic acid. The composition of the polysaccharide of the cell wall is much more variable and differs in most species.The observation that the murein type is uniform within the genus but quite different from the murein types found in other coryneform organisms justifies the unification of the cellulolytic coryneform bacteria in the genus Cellulomonas.

     

Transport und Umsatz von Polyalkoholen bei der Hefe Rhodotorula gracilis (glutinis)

Zusammenfassung Die Polyalkohole Sorbitol, d-Mannitol, Ribitol, Xylitol, d-Arabitol, l-Arabitol und Erythritol werden von der obligat aeroben Hefe Rhodotorula gracilis über einen beweglichen Träger in der Zellmembran aufgenommen. Der Transportmechanismus ist aktiv, das erreichte Akkumulationsverhältnis ist jedoch bei allen Polyalkoholen erheblich geringer als bei Monosacchariden. Es nimmt, wie auch bei Monosacchariden, mit steigender Außenkonzentration ab, sogar auf Werte kleiner als 1.Kinetische Daten weisen darauf hin, daß das Trägersystem für Polyalkohole identisch ist mit dem für Monosaccharide, jedoch für Polyalkohole eine wesentlich geringere Affinität und maximale Geschwindigkeit aufweist. Aufgrund des hohen Affinitätsunterschiedes wird die Polyalkoholaufnahme in der Anwesenheit von Monosacchariden unterbunden.Die aufgenommenen Polyalkohole werden im Zellinneren nicht umgesetzt; eine Ausnahme stellen Ribitol und l-Arabitol dar, in deren Anwesenheit ein Abbausystem für Pentitole induziert wird.

---

Transport and utilization of alditols in the yeast Rhodotorula gracilis (glutinis) I. Constitutive transport of alditols

The obligate aerobic yeast Rhodotorula gracilis was found to take up the alditols d-glucitol, d-mannitol, ribitol, xylitol, d-arabinitol, l-arabinitol and erythritol by means of a constitutive mobile membrane carrier. This uptake involved active transport, that is, it was dependent on the supply of metabolic energy, leading to the accumulation of alditols inside the cells. The accumulation ratio (intracellular concentration to extracellular concentration, S _i /S _o ) was much lower for alditols than for monosaccharides. As for monosaccharides, this ratio decreased with increasing extracellular concentration, even to values below 1.The kinetic data showed that the carrier system for alditols was identical to that for monosaccharides, though it had a much lower affinity and maximum velocity for alditols. Hence the uptake of alditols was blocked in the presence of monosaccharides.Only ribitol and l-arabinitol were catabolized following enzyme induction. The other alditols were not broken down.

     

Das unterschiedliche Verhalten der Exopeptidasen des Hepatopankreas und Magensaftes vom Flußkrebs Astacus astacus (L.) und Cambarus affinis (Say) bei der Gelfiltration auf Sephadex sowie gegenüber Effektoren

Zusammenfassung Das Hepatopankreas (HP) der Flußkrebse Astacus astacus (L.) und Cambarus affinis (Say) enthält eine hochmolekulare Carboxypeptidase A-Wirkung (Substrat: Carbobenzoxyglycyl-l-phenylalanin) (K _d-Wert auf Sephadex G-200=0,04) und eine Arylamidase-Wirkung [Substrat: l-Leucin--naphthyl-amid·HCl (LNA)], sowie Dipeptidase-Wirkung (Substrat: Glycyl-l-leucin) (K _d-Werte auf Sephadex G-200=0,46 bzw. 0,39). Carboxypeptidase B (Substrat: Hippuryl-l-arginin)-Aktivität wurde im HP nicht gefunden. Im Gegensatz zum HP ist die Carboxypeptidase A des Magensaftes (MS) niedriger molekular (K _d-Wert auf Sephadex G-150=0,62; Molekulargewicht: ca. 30000), die LNA-ase des MS höher molekular (K _d-Wert auf Sephadex G-150=0,26). Außerdem enthält der MS eine hochaktive Carboxypeptidase B-ähnliche Wirkung, die sich auf Sephadexgel wie die Carboxypeptidase A verhält. Chelatbildner (,-Dipyridyl, o-Phenanthrolin) hemmen die Hippurylarginin-Wirkung nicht. Die Carboxypeptidase A des HP wird durch EDTA und Hydrozimtsäure deutlich, durch p-Chlormercuribenzoat gering aktiviert und durch 2-Mercaptoäthanol (10^–3 m und höhere Konzentrationen) stark gehemmt.

---

The differential behaviour of the exopeptidases from hepatopancreas and gastric juice of the crayfish Astacus astacus (L.) and Cambarus affinis (Say) during gelfiltration on sephadex and towards effectors

Summary Hepatopancreas (HP) of the crayfishes Astacus astacus (L.) and Cambarus affinis (Say) contains a high molecular carboxypeptidase A like action (substrate: carbobenzoxyglycyl-l-phenylalanine) (K _d-value on Sephadex G-200 =0,04), an arylamidase like action (substrate: l-leucine- -naphthylamide·HCl; LNA), and a dipeptidase (substrate: glycyl-l-leucine) (K _d-values on Sephadex G-200 0,46 and 0,39 respectively). Carboxypeptidase B (substrate: hippuryl-l-arginine) activity was absent in HP. Contrary to the exopeptidases of HP the carboxypeptidase A of the gastric juice is of lower molecular weight (K _d-value on Sephadex G-150=0,62; molecular weight approx. 30.000), and the arylamidase of the gastric juice is of higher molecular weight (K _d-value on Sephadex G-150=0,26). Moreover gastric juice contains a highly active carboxypeptidase like activity, with identical behaviour on Sephadexgel as carboxypeptidase A. ,-dipyridyl and o-phenanthroline are without effect on the hippurylarginine splitting activity. Carboxypeptidase A of HP is significantly activated by EDTA and hydrocinnamic acid, and slightly activated by p-chloromercuribenzoate. 2-mercaptoethanol (10^–3 molar and higher concentrations) inhibits strongly the carboxypeptidase A of HP.

---

---

Herrn Prof. Dr. Hanson möchte ich für sein Interesse an dieser Arbeit sowie für die kritische Durchsicht des Manuskriptes vielmals danken. — Der medizinisch-technischen Assistentin Frau Johanna Scheel danke ich für ihre wertvolle Mit-arbeit bei den Versuchen.     

Die Cuticula der Epidermis des Regenwurms (Lumbricus terrestris L.)

Zusammenfassung Die um 3–4 dicke Cuticula des Regenwurms (Lumbricus terrestris L.) besteht aus 20–30 sich annähernd rechtwinklig kreuzenden Lagen von Cuticulafibrillen. Senkrecht zu und zwischen den sich kreuzenden Fibrillen verlaufen röhrenförmige Zellfortsätze, Cuticulakanälchen von der Oberfläche der Epithelzelle zur Epicuticula. Die Epicuticula bildet eine kontinuierliche, mit feinen, dicht stehenden Exkreszenzen besetzte Schicht. Die zelluläre, respektive extrazelluläre Natur der Cuticulastrukturen und ihr funktionelles Verhalten werden besprochen. Anmerkung bei der Korrektur. Die Herren D. Peters (Hamburg) und W. J. Schmidt (Gießen) machten uns auf die Untersuchung der Cuticulastruktur des Regenwurms durch Reed und Rudall (1948) aufmerksam.Die von den englischen Autoren gewonnenen Abdruckpräparate aus verschieden tiefen Schichten der Cuticula stimmen mit den hier gezeigten Schnittpräparaten vorzüglich überein und ergänzen sie durch die Aufsicht auf die freie Oberfläche. Mit der Abdrucktechnik sind jedoch die Cuticula-Kanälchen zwischen den Fibrillen nicht erkannt worden. Einige der Vermutungen über die Bildung der Cuticulafibrulen (s. auch Rudall 1950) dürften deshalb hinfällig geworden sein. Über die chemische Zusammensetzung der Cuticula und ihre chemischen Unterschiede gegenüber Kollagen s. Watson und Smith (1956).Mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen durchgeführte Untersuchung.     

Quantitative Beziehungen zwischen Temperaturreiz und Aktionspotentialen der Lorenzinischen Ampullen

Zusammenfassung Es wurden die Aktionspotentiale der afferenten Nervenfasern aus den Lorenzinischen Ampullen des Katzenhaies (Scylliam) untersucht, während an den Ampullen definierte und thermoelektrisch registrierte Temperaturreize gesetzt wurden. Versuche in situ und an isolierten Präparationen ergaben keinen Unterschied. Die Entladung der Ampullen erwies sich als unempfindlich gegen mechanische Reize, dagegen äußerst empfindlich gegen thermische Einwirkung. Temperaturregistrierungen in den Ampullen zeigten, daß bei thermischen Reizen an der unverletzten Haut starke Temperaturänderungen il den Ampullen ablaufen.Bei konstanter Temperatur zeigt die Einzelfaser eine Dauerentladung, deren Frequenz zwischen 15 und 23° ein Maximum bis zu 65 Impulsen · sec^–1 hat und nach den wärmeren und kälteren Temperaturen stetig bis zum Nullwert abfällt; die äußersten Grenzen sind 2 und 34°. Das Frequenzmaximum des Gesamtnerven liegt bei etwa 20°. Die höchste statische Unterschiedsempfindlichkeit der Einzelfaser erreicht im Bereich des positiven Temperaturkoeffizienten +7 Imp · s^–1 · grad^–1, im Bereich des negativen — 20 Imp · s^–1 · grad^–1. Kältesprünge führen im gesamten Aktionsbereich der Einzelfaser zu einer vorübergehenden Frequenzerhöhung bis 180 sec^–1 mit anschließender Adaptation auf einen niedrigeren Dauerwert; die überschießende Frequenzerhöhung hängt dabei neben der Temperatur vor allem auch von deren Änderungsgesehwindigkeit d/dt ab. Die dynamische Unterschiedsempfindlichkeit erreicht dabei bis—90 Imp·s^–1 · grad^–1, wobei der Receptor auch außerhalb des statischen Aktionsbereiches noch dynamisch erregbar ist. — Bei Wärmesprüngen verhält sich die Entladung genau spiegelbildlich zur Abkühlung; nach vorübergehender partieller oder völliger Hemmung der Entladung stellt sie sich wieder auf einen Dauerwert ein.Isolierte Einzelampullen zeigen dieselben Erregungsgesetze, nur gehen hier die Spikes bei Abkühlung in regelmäßige Wellen über, die schwebungsartig moduliert sind und vermutlich durch Synchronisation von Fasern innerhalb der Ampulle zustande kommen.Das Verhalten der Lorenzinischen Ampullen entspricht qualitativ in allen Punkten dem der Kältereceptoren der Warmblüter; quantitativ sind die Ampullen noch etwas empfindlicher.Die Versuche wurden mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgeführt. Den Kollegen an der Zoologischen Station Neapel, insbesondere Herrn Prof. Dr. Reinhard Dohrn, möchte ich an dieser Stelle meinen aufrichtigen Dank für ihre freundliche Hilfe zum Ausdruck bringen.     

Die Eliminierung von Austauschgonen bei Oenotheren. II

Zusammenfassung 1. Die l·I aus der Kreuzung Oenothera Berteriana (B·l) × Oe. odorata (v·I) hat die nochmals bestätigte Chromosomenanordnung 8+4+2.2. Von den beiden möglichen Austauschkomplexen konnte nur einer, der Komplex II, mit 4 I- und 2 l-Chromosomen, und zwar in der gleichen Häufigkeit wie die Komplexe l und I, erfaßt werden. Die Partner des freien Paares, das eine unabhängige Spaltung nach Tupfung der Petalen bedingt, bleiben dabei unberücksichtigt.3. Es wurde nachgewiesen, daß die Gonen mit dem Austauschkomplex II (mit 4 l- und 2 I-Chromosomen) aus unbekannten Gründen degenerieren. Samenanlagen mit diesen werden steril und hernach zu feinem Pulver. Andere Erklärungsmöglichkeiten für das Fehlen des Komplexes II konnten ausgeschlossen werden.4. Polarisation, derzufolge die verschiedenen aus der Einordnung der beiden Ringe in die Spindel der Meiosis sich ergebenden Möglichkeiten der Verteilung der Chromosomen nicht gleich wahrscheinlich sind, kommt nicht vor, auch nicht bei der von Huber untersuchten B·I aus der gleichen Ausgangskreuzung mit der Chromosomenanordnung 6+6+2.Mit 2 Textabbildungen.     

Vorkommen und Eigenschaften der proteolytischen Enzyme des Magensaftes und der Mitteldarmdrüse des Flußkrebses Astacus astacus (L.) und Cambarus affinis (Say)

Zusammenfassung Es wird die Proteinasewirkung des Magensaftes und des Hepatopankreas vom Flußkrebs (Astacus astacus L. und Cambarus affinis Say) mittels 5 spezifischer Trypsin- und 6 spezifischer Chymotrypsinsubstrate quantitativ bestimmt und seine kinetischen Eigenschaften eingehend untersucht. Magensaft enthält eine hochaktive Trypsinwirkung, die eine besonders hohe Affinität zu Toluolsulfonylargininmethylester (TAME) besitzt. Chymotrypsinaktivität findet sich im Magensaft nur in Spuren (1,1% der Benzoylargininäthylester (BAÄE)- bzw. 0,13% der TAME-Spaltung; Substrat: Acetyltyrosinäthylester). Auf Grund der mit Pankreastrypsin gut übereinstimmenden K _M-Werte, pH-Optima, Temperaturcharakteristica, der 100% igen Inhibierung durch TLCK und K _d-Werte (auf Sephadex G-100 bestimmt) wird die Krebsmagensaftproteinase als ein trypsinähnliches Enzym (Magensafttrypsin) angesehen. Unterschiede zum Rindertrypsin bestehen in seiner Säurelabilität und Alkalistabilität, seiner relativen Unempfindlichkeit gegenüber Sojabohnentrypsininhibitor (gemessen an der TAME- oder BAÄE-Hydrolyse) und 2- bis 3mal stärkeren Hemmbarkeit durch Trasylol (Bayer), sowie seiner großen Zeitstabilität und schwachen Hemmbarkeit durch Ca⁺⁺. Gelfiltration des Magensaftes auf Sephadex G-100 oder G-75 ermöglicht vollständige Abtrennung der Arylamidase-, jedoch nicht der Carboxypeptidase-Wirkung vom Magensafttrypsin, das hierbei um das dreifache angereichert wird. Im Gegensatz zum Magensaft finden sich im Hepatopankreas nur Trypsinspuren (0,26% der Magensaft-TAME-ase). Die besonders im Hepatopankreas nachgewiesene Tyrosinäthylesterspaltung (33mal höher als im Magensaft) wird auf die ebenfalls im alkalischen Bereich optimal wirksame Carbonsäureesterasewirkung zurückgeführt.

---

Occurrence and properties of proteolytic enzymes in the gastric juice and hepatopancreas of the crayfishes Astacus astacus (L.) and Cambarus affinis (Say)II. Endopeptidases

Summary The proteinase action of the gastric juice and hepatopancreas of the crayfish (Astacus astacus L. and Cambarus affinis Say) was quantitatively determined by means of 5 specific trypsin substrates and 6 specific chymotrypsin substrates; furthermore the kinetic properties of this enzyme were determined exactly. Gastric juice contains a high activity towards p-toluenesulfonyl-l-arginine methyl ester (TAME). In contrast, chymotrypsin activity (substrate: N-acetyl-l-tyrosine ethyl ester) was very weakly (1,1% of the N-benzoyl-l-arginine ethyl ester (BAEE)- and 0,13% of the TAME-splitting activity). The gastric juice proteinase was considered as a trypsin-like enzyme (gastric juice trypsin) because of its good accordance with pancreas trypsin with respect of K _M-values, pH optima, temperature characteristics, completely inhibition by TLCK, and K _d-values (determined on sephadex G-100). Differences to bovine trypsin exist in its acid lability and alkali stability, its relative insensitiveness to soy bean trypsin inhibitor (measured with TAME or BAEE as substrates), its 2 to 3 times stronger inhibition by Trasylol (Bayer), and its remarquable time-stability. The enzyme was slightly inhibited by Ca⁺⁺. Gelfiltration on Sephadex G-100 or G-75 of the gastric juice results in a complete separation of the arylamidase activity from the trypsin activity. By this procedure trypsin was 3 fold purified. No resolution between carboxypeptidase and trypsin was achieved. In contrast to gastric juice the hepatopancreas contains only traces of trypsin activity (0,26% of gastric juice TAME-ase). The tyrosine ethyl ester splitting activity occurs predominantly in hepatopancreas (33 times more active as in gastric juice). This activity was referred to the carboxylic acid esterase which is also optimal active in the alkaline region.

---

---

Für die Durchführung der kolorimetrischen Bestimmungen möchte ich der med.-techn. Assistentin Frl. Johanna Hahn meinen herzlichsten Dank aussprechen.     

Veränderungen einfacher aminostickstoffhaltiger Substanzen in Mycel und Kulturmedium während des Wachstums von Streptomyces spec.

Zusammenfassung Bei einem in synthetischer Nährlösung mit Glycerin und Nitrat in Schüttelkultur wachsenden Streptomyces-Stamm wurden nach 2 bis zu 15 Tagen Kulturdauer fortlaufende qualitative und halbquantitative papierchromatographische Analysen der freien Amino-N-haltigen Substanzen des Mycels, des Kulturmediums und der Proteinaminosäuren des hydrolysierten Mycels vorgenommen. Die halbquantitativen Werte wurden gesichert durch Gesamt--Amino-N-Bestimmungen nach van Slyke u. Mitarb. Die Ergebnisse sind zusammen mit weiteren Analysendaten besprochen: Trockenmycelgewichte, alkoholische Mycelextraktgewichte, Ph-Werte, Gesamt-N-Gehalte extrahierten Mycels, Amino-N-Gehalte hydrolysierten, extrahierten Mycels, Amid- und NH₄ ⁺–N-Gehalte des Kulturfiltrates. Vorherrschende freie Aminosäuren im Mycel—bei maximaler Gesamtmenge am 3. Tag—waren in absteigenden Mengen: Glutaminsäure, Glykokoll, -Alanin, Asparaginsäure und Valin. Häufigste Substanzen im Kulturmedium—bei maximaler Abgabemenge des Mycels am 2. Tag—waren neben 8 nur am 2. und 3. Tag vorhandenen unbekannten Substanzen: Glykokoll, Serin, -Alanin, Glutaminsäure, -Aminobuttersäure. Am 7. Tag kamen dazu: Prolin, Leucin-Isoleucin, Phenylalanin und -Aminobuttersäure. In der Autolyse am 12.–15. Tag erschienen weiterhin: Oxyprolin, Tyrosin, Tryptophan, Lysin, Histidin und Arginin.Auf Grund einer zusammenfassenden Darstellung der Literatur des Gebietes wurden die Analysen besprochen und mit entsprechenden Ergebnissen anderer Autoren verglichen. Die im Wachstumsverlauf sich ändernde qualitative und quantitative Zusammensetzung der untersuchten Fraktionen als Zwischensubstanzen des Proteinauf- und-abbaus weist hin auf dessen charakteristische, tiefgehende Unterschiede in den verschiedenen Entwicklungsstadien.Fräulein Diemut Schwarz danke ich für verständnisvolle Assistenz.