Oxidative d-xylose metabolism of Gluconobacter oxydans

Summary Gluconobacter oxydans subsp. suboxydans ATCC 621 oxidizes d-xylose to xylonic acid very efficiently, although it cannot grow on xylose as sole carbon source. The oxidation of xylose was found to be catalyzed by a membrane-bound xylose dehydrogenase. The xylono--lactone formed in the oxidation reaction is subsequently hydrolyzed to xylonic acid by a -lactonase. The complete oxidation pathway of d-xylose in G. oxydans is evidently located in the periplasmic space.     

Transfer of Man9GlcNAc tol-fucose by endo-β-N-acetylglucosaminidase fromArthrobacter protophormiae

We have reported that transglycosylation activity of endo--N-acetylglucosaminidase fromArthrobacter protophormiae (endo-A) can be enhanced to near completion using GlcNAc as an acceptor in a medium containing 30% acetone (Fan J-Q, Takegawa K, Iwahara S, Kondo A, Kato I, Abeygunawardana C, Lee YC (1995)J Biol Chem 270: 17723–29). In this paper, we found that the endo-A can also transfer an oligosaccharide, Man₉GlcNAc, tol-Fuc using Man₉GlcNAc₂Asn as donor substrate in a medium containing 35% acetone. The transglycosylation yield was greater than 25% when 0.2m l-Fuc was used as acceptor. The transglycosylation product was purified by high performance liquid chromatography on a graphitized carbon column and the presence ofl-Fuc was confirmed by sugar composition analysis and electrospray mass spectrometry. Sequential exo-glycosidase digestion of pyridyl-2-aminated transglycosylation product, Man₉GlcNAc-l-Fuc-PA, revealed that a -anomeric configuration linkage was formed between GlcNAc andl-Fuc. The GlcNAc was found to be 1,2-linked tol-Fuc by two methods; i) collision-induced decomposition on electrospray mass spectrometry after periodate oxidation, reduction and permethylation of Man₉GlcNAc-l-Fuc; and ii) preparation of Man₉GlcNAc-l-Fuc-PA, its periodate oxidation and reduction, followed by hydrolysis and HPLC analysis. Thus, the structure of the oligosaccharide synthesized by endo-A transglycosylation was determined to be Man₉GlcNAc(1,2)-l-Fuc. Methyl -l-fucopyranoside,l-Gal are also acceptors for the enzymic transglycosylation. However, transglycosylation failed when methyl -l-fucopyranoside,d-Fuc andd-Gal were used. These results indicate that the endo-A requires not only 3-OH and 4-OH to be equatorial but also a⁴C₁-conformation or equivalent conformation of the acceptor to perform transglycosylation.Abbreviations endo-A endo--N-acetylglucosaminidase fromArthrobacter protophormiae - PA pyridyl-2-amino- - AP aminopyridine - GlcNAc N-acetyl-d-glucosamine - Man mannose - Gal galactose - Fuc fucose - Glc glucose - PA-C₂ PA-glycolaldehyde - PA-C₃ PA-l-glyceraldehyde - PA-C₄ PA-d-threose - HPAEC-PAD high performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detector - HPLC high performance liquid chromatography - ODS octadecylsilyl - ES-MS electrospray mass spectrometry - CID collision-induced decomposition     

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.

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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.

     

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

Zusammenfassung Es werden die Exopeptidase- und Dipeptidaseaktivitäten des Hepatopankreas und Magensaftes von Astacus astacus (L.) und Cambarus affinis (Say) quantitativ bestimmt (Durchschnittswerte von ca. 90 Tieren). Die besonders im Magensaft vorkommende Carboxypeptidase hydrolysiert Carbobenzoxyglycyl-l- phenylalanin und Carbobenzoxy-l-glutamyl-l-tyrosin ungefähr gleichstark (pH-Optimum 7,6 bzw. 7,0). Im Vergleich zur kristallisierten Pankreascarboxypeptidase wird das Magensaftenzym stärker durch Hydrozimtsäure als durch o-Phenanthrolin gehemmt. SH-Gruppen sind für die Wirkung nicht nötig. Die Leucinamid- und Leucin--naphthylamid-Hydrolyse ist nicht auf die klassische Leucinaminopeptidase, sondern auf eine metallionenunabhängige und puromycinempfindliche Arylamidase-ähnliche Wirkung (pH-Optimum 7,7–8,0) zurückzuführen. Amidase- und Dipeptidase (Substrat: Glycyl-l-lencin)-Wirkung sind besonders im Hepatopankreas aktiv.

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Occurrence and properties of proteolytic enzymes in the gastric juice and hepatopancreas of the crayfishes Astacus astacus (L.) and cambarus affinis (Say)I. Exopeptidases

Summary The exopeptidase and dipeptidase activities of the hepatopanereas and gastric juice of Astacus astacus (L.) and Cambarus affinis (Say) were determined (mean values from approximately 90 exemplares). The carboxypeptidase which was highly active in the gastric juice hydrolyzes carbobenzoxyglycyl-l-phenylalanine and carbobenzoxy-l-glutamyl-l-tyrosine at about the same rate (pH-optimum at 7,6 and 7,0 respectively). Compared with the crystalline pancreas carboxypeptidase the gastric juice enzyme was stronger inhibited by hydrocinnamic acid than by o-phenanthroline. Sulfhydryl groups are not essential for the enzyme action. The observed hydrolysis of leucine amide and leucine--naphthyl amide could not be attributed to the classic leucine aminopeptidase but to an arylamidase like action (pH Optimum 7,7 to 8,0) which was independent of metal ions and puromycin-sensitive. The amidase and dipeptidase (substrate: glycyl-l-leucine) are mainly localized in hepatopanereas.

     

Enzymhistotopochemische Studien an inaktiven Salzdrüsen von Hausenten (Anas platyrhynchus)

Zusammenfassung In der sog. inaktiven Salzdrüse von Hausenten wurden die Glykosidasen -d-Glucuronidase, -d-Glucosaminidase, -Glucosidase und -d-Galaktosidase sowie die Hydrolasen unspezifische saure Phosphatase, unspezifische alkalische Phosphatase, Esterase, ATPase und Leucinaminopeptidase mit enzymhistochemischen Methoden untersucht. Die Drüsenzellen zeigen deutliche, wenn auch quantitativ unterschiedliche Esteraseaktivitäten. Besonders auffallend ist die hohe Aktivität der lysosomal lokalisierten sauren Phosphatase in den Epithelzellen der Zentralkanäle und Ausführungsgänge. Die Bedeutung der Befunde in bezug auf sekretorische und resorptive Leistungen der Salzdrüse wird diskutiert.

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Enzyme histochemical studies on the salt gland of ducks (Anas platyrhynchus)II. Cytochemical localization of some hydrolases

Summary Studying the site of hydrolytic enzymes in the salt gland of domestic ducks the glycosidases -d-glucuronidase, -d-glucosammidase, -glucosidase and -d-galactosidase as well as the hydrolases non-specific phosphatases, esterases, ATPase and leucinaminopeptidase have been investigated with histochemical techniques. The epithelia of the salt gland show distinct activities of non-specific esterases, that differ quantitatively. Furthermore we noticed a strong granular activity of non-specific acid phosphatase in the central canal and in the glandular duct system. The meaning of these findings in relation to secretion and absorption is discussed.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Ku-210/2).     

Über die Eignung von Naphthyl-α-l-fucosiden zur Untersuchung der α-l-Fucosidasen

Zusammenfassung Verglichen mit 1- und 2-Naphthyl--d-glucosid,--d-galactosid,--d-glucuronid,--d-N-acetylglucosaminid,--d-glucosid,--d-galactosid und--d-mannosid werden 1- und 2-Naphthyl--l-fucosid schneller oder im gleichen Ausmaß von Homogenaten verschiedener Rattenorgane hydrolysiert. Trotzdem fällt der histochemische Nachweis der -l-Fucosidasen methodenunabhängig im Gegensatz zu dem der anderen Glykosidasen überwiegend negativ aus. Ursache dafür ist die massive Hemmung der -l-Fucosidase durch Aldehydfixation und Diazoniumsalze; die Inhibitionsrate liegt bei 90% bzw. zwischen 85 und 98%; die - und -d-Glucosidase, - und -d-Galactosidase, -d-Mannosidase, -d-Glucuronidase sowie -d-N-Acetylglucosaminidase werden durch Aldehydfixation oder Kuppler höchstens zu 70% gehemmt. Daher können 1- und 2-Naphthyl--l-fucosid für die histochemische Darstellung der -l-Fucosidase nicht einschränkungslos empfohlen werden. Kleine Mengen Dimethylformamid hemmen die meisten Glykosidasen nicht.Für biochemische Messungen der -l-Fucosidase eignet sich speziell 1-Naphthyl--l-fucosid und läßt sich an Stelle von p-Nitrophenyl--l-fucosid werwenden. Bei der fluorometrischen Untersuchung der -l-Fucosidase in Rattenorganen mit dem 2-Naphthylderivat ergeben sich bemerkenswerte Aktivitätsunterschiede.

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Suitability of naphthyl--l-fucosides for the investigation of -l-fucosidases

Summary In comparison with 1- and 2-naphthyl -d-glucoside, -d-galactoside, -d-glucuronide, -d-N-acetylglucosaminide, -d-glucoside, -d-galactoside and -d-mannoside 1- and 2-naphthyl -l-fucoside are hydrolyzed more quickly or to the same extent by homogenates prepared from freezedried cryostate sections of various rat organs. Nevertheless, when the fucosides are employed for the histochemical demonstration of -l-fucosidase mostly negative data were obtained independent on the method used, whereas all other naphthyl glycosides deliver positive results. The reasons for these discrepancies are the marked inhibition of -l-fucosidase by aldehyde fixation and diazonium salts. Then, -l-fucosidase activity is suppressed to 90% and between 85 and 98% respectively; the inhibition of - and -d-glucosidase, - and -d-galactosidase, -d-mannosidase, -d-glucuronidase and -d-N-acetylglucosaminidase by the fixative or coupling reagent does not exceed 70%. Therefore 1- and 2-naphthyl -l-fucoside cannot be recommended in general for histochemical purposes. Small amounts of dimethylformamide do not influence the activity of most of the glycosidases investigated.For biochemical measurements, however, especially 1-naphthyl -l-fucoside represents a suitable alternative in a fluorometric procedure instead of p-nitrophenyl -l-fucoside used for the photometric evaluation of -l-fucosidase. With the fluorometric method the enzyme was measured in rat organs, which posses remarkably different activities of -l-fucosidase.

     

Azoindoxylverfahren zum Hydrolasennachweis

Zusammenfassung Untersucht wird die Eignung verschiedener Azoindoxyl-methoden zum lichtmikroskopisch-histochemischen Nachweis der -N-Acetylglucosaminidase. Die Inkubationsmedien enthalten 0,5 mg N-Acetyl-(5-bromindol-3-yl)--d-glucosaminid (5-Br-3-Indolyl--d-N-acetylglucosaminid; 1 mg gelöst in 0,05 ml Dimethylformamid) in 1 ml 0,1 M Citronensäure-Phosphat-Puffer, pH 4,5 oder 5. Als Simultankuppler werden 0,02 ml Hexazonium-p-rosanilin oder-neufuchsin oder tetrazotiertes BAXD/ml oder 0,5 mg Fast Blue B oder Fast Garnet GBC/ml erprobt. Die besten Resultate liefert unabhängig von Gewebevorbehandlung und Organ hexazotiertes Neufuchsin.Im Vergleich zur Azofarbstoffreaktion mit Naphthol-AS-BI--d-N-acetylglucosaminid und hexazotiertem p-Rosanilin oder Neufuchsin oder tetrazotiertem BAXD liefert speziell die Azoindoxylmethode mit hexazotiertem Neufuchsin bessere oder identische Resultate. Die Indigogen-, Metallsalzund Tetrazoliumreaktion sind dem Azoindoxylverfahren meistens unterlegen; eine Ausnahme macht die Tetrazoliummethode mit BSPT.Beim Azoindoxylverfahren mit Hexazonium-p-rosanilin ist vorteilhaft, daß der Azoindoxylfarbstoff osmiert werden kann, in organischen Solventien und Kunstharzen weitgehend unlöslich ist und deshalb für die ultracytochemische Darstellung der -N-Acetylglucosaminidase in Frage kommt. Unter den übrigen Methoden ist dies nur noch mit der Tetrazoliumreaktion und BSPT der Fall; sein Formazan läßt sich ebenfalls osmieren.Mit hexazotiertem Neufuchsin zur Simultankupplung und 5-Br-3-Indolyl--d-glucosaminid als Substrat kann die -N-Acetylglucosaminidase nach Blockfixation in Form- oder Glutaraldehyd in den Lysosomen zahlreicher Rattenorgane und-gewebe einwandfrei nachgewiesen werden.

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Azoindoxyl methods for the investigation of hydrolasesIII. Histochemical studies of -d-N-acetylglucosaminidase

Summary The suitability of various azoindoxyl procedures for the light microscopical demonstration of -N-acetylglucosaminidase is described. The incubation media tried consist of 0.5 mg N-Acetyl-(5-bromindol-3-yl)--d-glucosaminide (5-Br-3-indolyl--d-N-acetylglucosaminide; 1 mg dissolved in 0.05 ml N,N-dimethylformamide) in 1 ml 0.1 M citric acid phosphate buffer, pH 4.5 or 5. 0.02 ml hexazotized p-rosaniline or new fuchsine/ml or tetrazotized BAXD or 0.5 mg Fast Blue B or Garnet GBC/ml were employed as a coupling reagent. Hexazotized new fuchsine yields the best results independent on the pretreatment of the tissue and the organ investigated followed by hexazonium-p-rosaniline.Compared with the azo dye method using naphthol AS-BI -d-N-acetyl-glucosaminide as a substrate and hexazotized p-rosaniline or new fuchsine or tetrazotized BAXD for simultaneous coupling especially the azoindoxyl technique with the new fuchsine is equivalent or superior. When the indolyl glucosaminide is used in the indigogenic, tetrazolium or metal precipitation method the results are mostly inferior with the exception of the tetrazolium reaction using BSPT.However, the main advantage of the azoindoxyl procedure is that at least the azoindoxyl dye deriving from hexazotized p-rosaniline can be osmificated and withstands treatment with organic solvents and resins. Therefore, the reaction product seems to be suitable for the electron microscopic demonstration of glucosaminidase. Among the other reaction principles this can reliably be achieved only with BSPT as a tetrazolium salt followed by osmification of its formazan.After fixation of blocks of tissue in form- or glutaraldehyde -d-N-acetylglucosaminidase can be localized with 5-Br-3-indoxyl--d-N-acetylglucosaminide as a substrate and hexazotized new fuchsine for simultaneous coupling in the lysosomes of many rat organs.

     

Zur chemischen Zusammensetzung der Zellwand der Streptokokken

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) eines aus Faeces isolierten Streptococcus, der in den wichtigsten Merkmalen mit Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith übereinstimmt, weist folgende Molverhältnisse auf (aufgerundete bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:3:1:1:1. Das Verhältnis l-Alanin:d-Alanin=2,15:1. Die Glutaminsäure liegt in der d-Konfiguration und als Amid vor.Durch die Partialhydrolyse der Zellwände und die anschließende Isolierung und Identifizierung der Peptide konnte die Aminosäuresequenz des Mureins geklärt werden. Das Tetrapeptid stimmt mit der üblichen Sequenz l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala der meisten übrigen Bakterien überein. Die Quervernetzung des Mureins wird durch das Peptid Glycyl-l-Alanin hergestellt, wobei l-Alanin an die -Aminogruppe des Lysins gebunden ist. Die Dinitrophenylierung der Zellwand ergab, daß 35% des Glycins und 6% des Lysins eine freie Aminogruppe aufweisen. Die Quervernetzung ist demnach nur zu höchstens 60% durchgeführt.

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The chemical composition of the cell walls of Streptococci III. The amino acid sequence of a glycine containing murein from Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith

Summary Peptostreptococcus evolutus was isolated from feces. Its murein containes muramic acid, glucosamine, alanine, d-glutamic acid, lysine and glycine at a molar ratio of about 1:1:3:1:1:1. The ratio of l-alanine: d-alanine is 2,15:1. Glutamic acid is present as an amide.By acid partial hydrolysis of the cell walls and subsequent isolation and identification of the peptides the amino acid sequence of the murein was elucidated. The tetrapeptide is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala). The crosslinking of the murein is performed by the peptide glycyl-l-alanine. l-alanine is attached to the -amino group of lysine while the amino group of glycine is bound to the carboxyl group of the c-terminal d-alanine of an adjacent tetrapeptide. About 35% glycine and 6% lysine of the murein are dinitrophenylisable indicating that maximally 60% of the possible cross-linkages are realized.

     

Verwertung von Trimethylammoniumverbindungen durch Acinetobacter calcoaceticus

Zusammenfassung Die Verwertung von Carnitin und Carnitinderivaten (O-Acylcarnitine, Carnitincarboxyl-derivate) und strukturverwandten Trimethylammoniumverbindungen (Betaine und Stickstoffbasen) durch Acinetobacter calcoaceticus wurde anhand des Wachstums und des quantitativen Nachweises der Metabolite untersucht. Der Stamm wuchs auf l-Carnitin, l-O-Acylcarnitinen und -Butyrobetain als jeweils einziger C-Quelle. Der Verbrauch dieser Verbindungen und das Wachstum korrelierten mit der Spaltung der C-N-Bindung und mit dem gebildeten Trimethylamin. d-Carnitin wurde metabolisiert, wenn als zusätzliche C-Quelle l-Carnitin im Nährmedium vorhanden war, oder wenn die Bakterien mit l-oder dl-Carnitin vorinkubiert worden waren. Mit d-Carnitin als einziger C-Quelle wuchsen die Bakterien jedoch nicht. Die Bakterien oxidierten Cholin zu Glycinbetain in Gegenwart einer zusätzlichen C-Quelle, Glycinbetain selbst wurde nicht assimiliert. In Hinsicht auf den Abbau quaternärer Stickstoffverbindungen besitzt Acinetobacter calcoaceticus im Vergleich zu anderen Carnitin-verwertenden Bakterienarten einen für ihn charakteristischen Stoffwechselweg.

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Utilization of trimethylammonium-compounds by Acinetobacter calcoaceticus

The utilization of carnitine and carnitine derivatives (O-acylcarnitines, carnitine carboxylderivatives) and structure-related trimethylammonium-compounds (betaines and nitrogen-bases) by Acinetobacter calcoaceticus was studied by means of the control of growth and the quantitative detection of metabolites. The strain grew only on l-carnitine, l-O-acylcarnitines, and -butyrobetaine as the sole carbon sources. The utilization of these compounds and the growth correlated with the cleavage of the C-N bond and thereby with the formation of trimethylamine. d-Carnitine was metabolized, if an additional carbon source, like l-carnitine, was present in the incubation mixture, or if the bacteria were preincubated with l-or dl-carnitine, but no growth was observed on d-carnitine as the sole carbon source. The bacteria oxidized choline to glycinebetaine in the presence of additional carbon sources, glycinebetaine itself was not assimilated. With regard to the catabolism of quaternary nitrogen compounds Acinetobacter calcoaceticus shows a different pathway in comparison with other bacterial species metabolizing carnitine.

     

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.

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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.

     

Über eine menschenpathogene,aus Lungenveränderungen gezüchtete neue Spezies vonPeyronellaea

Zusammenfassung Aus Granulomen der Lunge einer 49jähr. Frau konntePeyronellaea n. sp. in Reinkultur isoliert werden. Aufgrund vergleichender mykologischer Untersuchungen vonPeyronellaea glomerata (Cda.) (Goidanich) u.Peyronellaea hominis (Agostini etTredici)G. Goidanich mit dem von uns isolierten Stamm wird letzterer auf Vorschlag vonWesterdijk als Spezies nova beschrieben. Mykologische Daten werden in Einzelheiten angeführt. Nach intraperitonealer Einimpfung erweist sich der Stamm für weisse Mäuse als fakultativ pathogen. Es wird kurz auf die im Schrifttum aufgeführten Mitteilungen von Peyronellaeose eingegangen.

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Summary From granules in the lungs of a 49-year-old womanPeyronellaea n. spec. was cultured. The isolated fungus was compared with cultures ofPeyronellaea glomerata (Cda.) G. Goidanich andPeyronellaea hominis (Agostini et Tredici) G. Goidanich and as suggested by Westerdijk, described as species nova. Mycological characteristics are described. Cultures intraperitoneally injected into mice produce sporadic lesions in the visceral organs. A summary of available literature is given.

     

Location by fluorescence microscopy of glycosidases and a xylanase in the anaerobic gut fungi Caecomyces communis,Neocallimastix frontalis,and Piromyces rhizinflata

-d-Glucosidase, -d-fucosidase -d-xylosidase, and -cellobiopyranosidase activities in Caecomyces communis, Neocallimastix frontalis, and Piromyces rhizinflata, located with fluorescent conjugates, occur throughout the whole thallus as from zoospore germination and disappear before sporulation. -d-Galactosidase and -l-arabinopyranosidase activities are low or nonexistent. A xylanase, detected by indirect immunofluorescence, was observed at the surface of the vegetative cells, vesicles, or rhizoids. Cross-reactions prove the existence of analogies in structure among the enzymes of these anaerobic gut fungi.     

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.

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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.

     

Synthesis of an H type 2 and a Y (Ley) glycoside from thioglycoside intermediates

The trisaccharide 2-(p-trifluoroacetamidophenyl)ethyl 2-acetamido-2-deoxy-4-O-[2-O-(-l-fucopyranosyl)--d-galactopyranosyl]--d-glucopyranoside 1 and the tetrasaccharide 2-(p-trifluoroacetamidophenyl)ethyl 2-acetamido-2-deoxy-3-O-(-l-fucopyranosyl)-4-O-[2-O-(-l-fucopyranosyl)--d-galactopyranosyl]--d-glucopyranoside 2 were synthesized. Thioglycosides, suitably protected, activated directly with methyl trifluoromethanesulfonate or dimethyl(methylthio)sulfonium tetrafluoroborate or activated after bromine treatment with halophilic reagents, were used as glycosyl donors in the construction of the glycosidic linkages.Abbreviations DMTSB dimethyl(methylthio)sulfonium tetrafluoroborate - Phth phthaloyl - MBn p-methoxybenzyl - ClBn p-chlorobenzyl     

Induction of d-6-hydroxynicotine oxidase in resting cells of Arthrobacter oxidans

Resting cell suspensions of Arthrobacter oxidans were shown to synthesize the inducible enantiozyme, d-6-hydroxynicotine oxidase, in the presence of d-nicotine or d-6-hydroxynicotine. The corresponding l-enantiomers, as well as -methylaminopropyl-(6-OH-pyridyl-3)-ketone, which is the product of the reaction catalyzed by the enzyme, were ineffective as inducers. l-6-Hydroxynicotine inhibited induction by d-nicotine and d-6-hydroxynicotine while l-nicotine inhibited induction by d-6-hydroxynicotine and had no effect on induction by d-nicotine. Enzyme induction was also found to be inhibited by glucose, 2-deoxy-d-glucose and by several intermediates of the tricarboxylic acid cycle. An absolute requirement for protein synthesis and for oxygen was also demonstrated to be necessary for the reactions involved in the covalent attachment of flavin adenine dinucleotide to pre-existing precursor protein to yield the catalytically active d-6-hydroxynicotine oxidase.H. C. R. completed these studies while on sabbatical leave from the Department of Botany and Microbiology, Arizona State University, Tempe, Arizona 85281, U.S.A.     

Untersuchungen zur histochemischen Lokalisation der Leucin- und Cystinaminopeptidase (Oxytocinase) in der Placenta

Zusammenfassung Mit einer von Semm und Waidl (1962) angegebenen histochemischen Methode wurde versucht, die Serumoxytocinase in der menschlichen Placenta unter Verwendung von l-Cystin-di--Naphthylamid (CBNA) als Substrat nachzuweisen. Diese Methode war chemisch nicht realisierbar, da das vom Substrat abgespaltene -Naphthylamin mit NaNO₂ bei pH 4,9 diazotiert und anschließend mit N-1(Naphthyl)-äthylendiamin zu einem blauen Farbstoff gekoppelt werden soll. Eine Diazotierung kann in diesem pH-Bereich nicht erfolgen. Erst nach Senkung des pH unter 2,0 konnten die Versuche von Semm und Waidl nachvollzogen werden. Hinsichtlich ihrer Aussagekraft über die Histotopie des gesuchten Ferments waren sie jedoch unbefriedigend und von fehlerhaften Schlüssen abhängig.Mit der Methode nach Nachlas, Crawford und Seligman unter Verwendung des zwar unspezifischeren, dafür aber von der Serumoxytocinase zwanzigmal schneller als CBNA gespaltenen l-Leucin--Naphthylamid (LBNA) als Substrat gelang ein histochemischer Nachweis der Schwangerenserumoxytocinase. Durch Hemmung der Leucinaminopeptidase mit DL-Methionin und der Ocytocinase mit EDTA konnte nachgewiesen werden, daß es sich bei diesen Fermentaktivitäten zum größten Teil um die Serumoxytocinase handelt. Die Verwendung des weitaus spezifischeren Substrates CBNA führte nach allerdings längeren Inkubationszeiten zum selben Ergebnis: Es fand sich ein körniger Farbniederschlag im Trophoblasten und in den X-Zellen der Placentasäulen. Diese Strukturen können daher als Bildungsoder Speicherungsstätte der Oxytocinase angesehen werden.

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Investigations on the histochemical localization of leucine- and cystineaminopeptidase

Summary The histochemical demonstration of oxytocinase in human placenta described by Semm and Waidl (1962) is based on the use of L-cystine-di--naphthylamide (CBNA) as a substrate for enzymatic cleavage, on diazotising the enzymically hydrolysed -naphthalamine, and of the development of a blue color by coupling the diazocompound with N-1 (naphthyl)-ethylenediamine. Yet the method was not realisable chemically, because of the high pH during diazotising -naphthylamine. After lowering the pH under 2,0 we succeeded in obtaining the results described by Semm and Waidl. They have to be regarded however as an artefact for tissue staining was of secondary nature. Diffusion of oxytocinase during incubation period lead to an enzymatic reaction within the solvent and not within the tissue as should be supposed.Following the method of Nachlas, Crawford and Seligman (1957) with L-leucine--naphthylamide (LBNA) as substrate we succeded in the real histochemical demonstration of oxytocinase. The cleavage of LBNA by oxytocinase proceeds twenty times faster than the cleavage of the more specific CBNA. Inhibition of Oxytocinase with EDTA was followed by a nearly complete loss of enzyme specific staining, inhibition of leucineaminopeptidase with D,L-methionine displayed no significant loss in enzyme activities. We can conclude therefore that these aminopeptidase activities being located in the trophoblast and in the X-cells of the human placenta are depending chiefly on oxytocinase.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Sequence analysis ofp-hydroxyphenyl-O-β-d-xyloside initiated and radio-iodinated dermatan sulfate from skin fibroblasts

To generate xyloside-primed dermatan sulfate suitable for sequence analysis, skin fibroblasts were incubated withp-hydroxyphenyl--d-xylopyranoside and [³H]galactose, and free [³H]glycosaminoglycan chains were isolated from the culture medium by ion exchange and gel chromatography. After¹²⁵I labelling of their reducing-terminal hydroxyphenyl groups, chains were subjected to various chemical and enzymatic degradations, both partial and complete, followed by gradient polyacrylamide gel electrophoresis and autoradiographic identification of fragments extending from the labelled reducing-end to the point of cleavage. Results of periodate oxidation-alkaline scission indicated that the xylose moiety remained unsubstituted at C-2/C-3; exhaustive treatment with chondroitin AC-I lyase afforded the fragment HexA-Gal-Gal-Xyl-R (R = radio-iodinated hydroxyphenyl group), and complete degradations with chondroitin ABC lyase as well as testicular hyaluronidase yielded the fragments HexA/HexA-GalNAc-GlcA-Gal-Gal-Xyl-R with or without sulfate on theN-acetylgalactosamine. Partial digestions with testicular hyaluronidase or chondroitin B lyase indicated that glucuronic acid was common in the first three repeats after the linkage region and that iduronic acid could occupy any position thereafter. Hence, there were no indications of a repeated, periodic appearance of the clustered GlcA-GalNAc repeats which was previously observed in proteoglycan derived dermatan sulfate [Fransson L-Å, Havsmark B, Silverberg I (1990)Biochem J 269:381–8], suggesting a role for the protein part in controlling the formation of particular copolymeric features during glycosaminoglycan assembly.Abbreviations GAG glycosaminoglycans - CS chondroitin sulfate - DS dermatan sulfate - Ser serine - Xyl d-xylose - Gal d-galactose - GlcA d-glucuronic acid - IdoA l-iduronic acid - GalNAc N-acetyl-d-galactosamine - GlcNAc N-acetyl-d-glucosamine - HexA 4-deoxy-l-threo-hex-4-enopyranosyluronic acid - HO-Phe p-hydroxyphenyl group - HO-Phe-Xyl p-hydroxyphenyl-O--d-xylopyranoside - O₂N-Phe-Xyl p-nitrophenyl--d-xylopyranoside - OSO₃ ester sulfate - PAGE polyacrylamide gel electrophoresis - HPLC high performance liquid chromatography - FPLC fast performance liquid chromatography - LC standard liquid chromatography     

Leptothorax (Mychothorax) muscorum Nylander undLeptothorax (M.) gredleri Mayr zwei gute Arten

Zusammenfassung Körpergrösse, Epinotaldornlänge, Kopulationsorgane der , Form des Clypeus und Färbung von und sind beiLeptothorax (Mychothorax) muscorum Nyl. undL. (M.) gredleri Mayr so verschieden, dass beide Arten eindeutig zu unterscheiden sind. In der Umgebung von Würzburg kommen beide Arten eng nebeneinander vor und schwärmen zur gleichen Zeit ohne sich zu kreuzen. Sie sollten daher als gute Arten betrachtet werden.

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Summary Length of body and epinotal spines, male genitalia, structure of clypeus and colour of and ofLeptothorax (Mychothorax) muscorum Nyl. andL. (M.) gredleri Mayr are as much different that the two species are clearly to distinguish. Around Würzburg both species are found closely together and swarm simultaneously without crossbreeding. Therefore they should be considered as valable species.

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Résumé La longueur du corps et des épines épinotales, les génitalia mâles, la façon du clypeus et la coloration de et deLeptothorax (Mychothorax) muscorum Nyl. etL. (M.) gredleri Mayr sont assez différentes que l'on peut distinguer les deux espèces nettement. Autour de Würzburg les deux espèces sont trouvées souvent ensemble; l'essaimage a lieu au même temps sans croisement. C'est pourquoi elles doivent être considérées comme des espèces valables.

     

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.

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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.

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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.     

Purification and characterization of α(2-6)-sialyltransferase from human liver

A Gal1-4GlcNAc (2-6)-sialyltransferase from human liver was purified 34 340-fold with 18% yield by dye chromatography on Cibacron Blue F3GA and cation exchange FPLC. The enzyme preparation was free of other sialyltransferases. It did not contain CMP-NeuAc hydrolase, protease, or sialidase activity, and was stable at –20°C for at least eight months. The donor substrate specificity was examined with CMP-NeuAc analogues modified at C-5 or C-9 of theN-acetylneuraminic acid moiety. Affinity of the human enzyme for parent CMP-NeuAc and each CMP-NeuAc analogue was substantially higher than the corresponding Gal1-4GlcNAc (2-6)-sialyltransferase from rat liver.Abbreviations FPLC fast protein liquid chromatography - NeuAc 5-N-acetyl-d-neuraminic acid - 9-amino-NeuAc 5-acetamido-9-amino-3,5,9-trideoxy-d-glycero-2-nonulosonic acid - 9-acetamido-NeuAc 5,9-diacetamido-3,5,9-trideoxy-d-glycero--d-2-nonulosonic acid - 9-benzamido-NeuAc 5-acetamido-9-benzamido-3,5,9-trideoxy-d-glycero--d-galacto-2-nonulosonic acid - 9-fluoresceinyl-NeuAc 9-fluoresceinylthioureido-NeuAc - 5-formyl-Neu 5-formyl--d-neuraminic acid - 5-aminoacetyl-Neu 5-aminoacetyl--d-neuraminic acid - CMP-NeuAc cytidine-5-monophospho-N-acetylneuraminic acid - G_M1 Gal1-3GalNAc1-4(NeuAc2-3)Gal1-4Glc-ceramide - ST sialyltransferase - DTE 1,4-dithioerythritol Enzyme: Gal1-4GlcNAc (2-6)-sialyltransferase, EC 2.4.99.1.