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.

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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 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.

     

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.

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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.

     

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.

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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.

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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 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.

     

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.

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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.

     

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.

     

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.

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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.

     

Über die Oberflächenstruktur von Myxobakterien

Zusammenfassung Vegetative Zellen der primitiven Myxobakterien Cytophaga hutchinsonii und Sporocytophaga myxococcoides können in Massenkulturen in belüfteter Glucose-Mineralsalz-Nährlösung gewonnen werden. In Kulturen von Sp. myxococcoides erfolgt bei Verschiebung der Bebrütungstemperatur von 30°C nach 37°C in guter Ausbeute Umwandlung von vegetativen Bakterien in Mikrocysten.Aus vegetativen Zellen und Mikrocysten werden durch kombinierte Behandlung mit Proteinasen, Nucleasen und Extraktion mit anionischen Netzmitteln Zellwände isoliert. Diese bestehen zum größten Teil aus Murein und enthalten die Bausteine Muraminsäure, Glucosamin, 2,6-Diaminopimelinsäure, Glutaminsäure und Alanin im Molverhältnis 1:1:1:1:2.Andere charakteristische Zellwandpolymere wie Proteine, Teichonsäuren oder Polysaccharide wurden in Myxobakterienwänden nicht gefunden.Die Ergebnisse der Chromatographie von Lysozymspaltprodukten und chemische Endgruppenbestimmung durch Dinitrophenylierung sprechen dafür, daß die Mureine der Mxyobakterien, ähnlich wie Mureine Gram-negativer Eubakterien, aus Muropeptiduntereinheiten aufgebaut und durch Peptidbrücken zwischen Muropeptiden vernetzt sind.Im elektronenmikroskopischen Bild erscheinen die Mureinwände der Myxobakterien als schlauchförmige (vegetative Zellen) oder ballonförmige (Mikrocysten) Beutel in der Form der Zellen, aus denen sie erhalten wurden. Sie entsprechen also den von Weidel definierten, formgebenden Murein Sacculi.Nach Messungen an elektronenmikroskopischen Bildern von Dünnschnitten beträgt die Wandstärke der Sacculi bei vegetativen Zellen von Sp. myxococcoides etwa 20 Å, bei Mikrocysten etwa 90 Å.Es wird angenommen, daß Zellwände vegetativer Myxobakterien nackte und deshalb biegsame Sacculi sind, die nur aus einer monomolekularen Mureinschicht bestehen.Die um ein Vielfaches dickere Mikrocystenwand wird als Stapel mehrerer aufeinandergelagerter Mureinschichten interpretiert.

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On the surface-structure of myxobacteria

Summary Vegetative cells of the non-fruiting myxobacteria Cytophaga hutchinsonii and Sporocytophaga myxococcoides were obtained in good yield and defined state of growth from shake cultures in liquid glucose-mineral salts medium. In Sp. myxococcoides a shift of incubation temperature from 30 to 37°C resulted in large scale conversion of vegetative bacteria into microcysts (myxospores).Empty cell walls were isolated from both vegetative myxobacteria and microcysts by combined treatment with proteinases and nucleases and extraction with anionic detergent. Murein (synonyma: mucopolymer, mucopeptide) was found to be the major cell wall polymer in all cases. Amino acid and amino sugar constituents of myxobacterial murein are muramic acid, glucosamine, 2,6-diaminopimelic acid, glutamic acid and alanine occuring in a molar ratio of 1:1:1:1:2.Other typical macromolecular materials, which are prominent accessory cell wall materials in eubacteria, e.g. teichoic acids, proteins and polysaccharides, were not found in the Cytophaga and Sporocytophaga walls.Chromatography of murein fragments obtained by the action of muramidase (lysozyme) and chemical end group determinations indicated that myxobacterial mureins resemble eubacterial mureins in being composed of repeating muropeptidesubunits, which are linked between their peptide side-chains.Electron microscopy revealed the murein cell walls of the two myxobacteria as cell-shaped containers of the size and form of the organisms from which they were derived. The structures thus correspond to the shape-conferring murein sacculus of the eubacterial cell wall, as defined by Weidel (Weidel and Pelzer, 1964).The thickness of murein layers in Sporocytophaga cell walls was measured in electron micrographs of cell wall thin-sections and was found to be 20 Å in vegetative cells and 90 Å in microcysts.It is assumed that vegetative cells of myxobacteria may be highly flexible because their cell walls are constructed only of naked tubes of murein monolayer.In the much thicker and inflexible cell walls of microcysts increased rigidity may be brought about by the superposition of several murein monolayers.

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Abkürzungen MUR Muraminsäure - GlcN Glucosamin - DAP 2,6-Diaminopimelinsäure Auszug aus einer Dissertation von J. P. Verma bei der Fakultät für Allgemeine Wissenschaften der Technischen Hochschule München.     

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.

     

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.

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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.

     

Temperaturregulation und Tagesperiodik des Stoffwechsels bei Winterschläfern

Zusammenfassung o1.Das Temperaturregulationsvermögen von Myotis myotis Borkh. ist im Sommer besser entwickelt als im Winter. Die Höhe der Körpertemperatur ist im Sommer unabhängig von der Ruhe-Aktivitätsperiodik.Während die Tiere im Sommer selbst bei hoher Kältebelastung — bei täglich ausreichender Nahrungsaufnahme — zu Beginn ihrer Aktivi tätsperiode spontan erwachen, tritt im Winter unter gleichen Bedingungen nach viertägiger Kälteeinwirkung Winterschlaf ein.Der HVL zeigt deutliche jahresperiodische Veränderungen, hervorgerufen durch eine Verminderung der A-Zellen, besonders im äußeren Bereich der Adenohypophyse im Winter. Die Schilddrüsenfunktion und das Differentialblutbild sind deutlich vom jeweiligen Aktivitäts- bzw. Belastungszustand der Tiere abhängig.Der Eintritt des Winterschlafs wird durch erhöhte Schlafbereitschaft während der Ruheperiode (tiefe Tagesschlaflethargie) bestimmt. Temperaturen unter 10° C verkleinern die Amplitude des Stoffwechselanstiegs zu Beginn der Aktivitätsperiode.Das Fortbestehen tagesperiodischer Stoffwechseländerungen unter konstanten Umweltbedingungen konnte in den ersten Wochen des Winterschlafs nachgewiesen werden. Nach längerem natürlichem Winterschlaf war keine sichtbare Stoffwechselperiodik mehr zu erkennen. Für ein Weiterbestehen der endogenen Rhythmik (inneren Uhr) im tiefen Winterschlaf liegen Hinweise vor.Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf schwankt unregelmäßig zwischen 15 und 90 min.In der Höhe von Körpertemperatur und Stoffwechsel konnten deutliche Unterschiede bei Myotis myotis und Barbastella barbastella Schreb festgestellt werden. 2.Bei einjährigen Siebenschläfern (Glis glis L.) wurden in den Sommermonaten Absinken der Körpertemperatur und Lethargie während des Ruheschlafs beobachtet. Als primäre Ursache wird eine durch die Gefangenschaft bedingte, zeitlich verschobene Winterschlafbereitschaft verantwortlich gemacht.Stoffwechsel und Atmung beim Eintritt und im Verlauf des Winterschlafs des Siebenschläfers zeigen keine prinzipiellen Unterschiede gegenüber Myotis myotis. Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf variiert unregelmäßig zwischen 5 und 60 min. Eine Fortdauer der sichtbaren Stoffwechselperiodik konnte nicht festgestellt werden.Bei konstant niederer Temperatur (6° C) und Dauerdunkel konnte die Winterschlafbereitschaft der Buche trotz Fütterung bis in den Frühsommer verlängert werden. 3.Eine jahresperiodisch eintretende innere Winterschlafbereitschaft ist die Voraussetzung für den Eintritt des Winterschlafs beim Goldhamster (Mesocricetus auratus Waterh.).Konstant tiefe Temperatur verlängert die Dauer der Winterschlafperioden. Der Eintritt der Lethargie erfolgt während der normalen Ruheperiode, unabhängig von der Temperatur.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. F. P. Möhres, danke ich für die Überlassung des Themas und wertvolle Anregungen und Hinweise. Ebenfalls zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Dr. H. Löhrl für die Beschaffung der Siebenschläfer und Herrn H. Frank und dem Heimat- und Höhleverein in Laichingen (Württemberg) für die freundliche Unterstützung beim Besuch der schwäbischen und slowenischen Höhlen. Die Arbeit wurde gefördert durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Prof. MÖhres zur Verfügung standen.     

Taxonomical studies on Czechoslovak Conchostraca. III,family Leptestheriidae

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Variabilität von Leptestheria variabilis, Rüppel und Eoleptestheria ticinensis, Balsamo-Crivelli aus der Tschechoslowakei. Wie bei den in den zwei vorgehenden Beiträgen angeführten Arten zeigte es sich, dass die Variabilität der von Daday und einigen anderen Autoren erwähnten Merkmale bedeutend gross ist, so dass manche Arten zu synonymisieren sind. Eine Überprüfung der Taxonomie und der geographischen Verbreitung aller mitteleuropäischen Arten weist auf Einnehmen grosser Areale, meistens an oekologisch passende Gebiete der ganzen Palaearktischen Region.Im Vergleich mit den Palaearktischen Verhältnissen wird die Valenz einer grossen Anzahl von aus anderen Regionen beschriebenen Arten, von dem taxonomischen sowie zoogeographischen Gesichtspunkte aus bezweifelt. Es wird eine Analyse der Verbreitung von Conchostraken Europa's durchgeführt, sowie ein Schlüssel für die mitteleuropäischen Arten gegeben.     

Ontogenese und topographische Histochemie der Bernsteinsäuredehydrogenase in der Leber einiger nager

Zusammenfassung Histochemische Untersuchungen über die Verteilung der Bernsteinsäuredehydrogenase (SDH) im Leberparenchym einiger Nager haben gezeigt, daß die Fermentkonzentration während der Fetalperiode sehr gering ist und nach der Geburt innerhalb weniger Wochen auf Werte ansteigt, die denen erwachsener Tiere entsprechen.Das Muster der Fermentverteilung stimmt bei allen untersuchten Arten (Kaninchen, Ratte, Meerschweinchen) grundsätzlich überein und variiert lediglich mit der Läppchengliederung der betreffenden Art. Die Fermentkonzentration ist stets in jenen Parenchymarealen am größten, die terminalen und präterminalen Pfortader- und Leberarterienästen anliegen; von dort sinkt sie in Richtung auf die Zentral- und Sublobularvenen relativ stark ab. Infolge des Kontrastes zwischen fermentreichen periportalen und fermentarmen perivenösen Parenchymbezirken tritt die artspezifische Läppchengliederung deutlich hervor.Auf Grund der histochemischen Befunde ist jener Parenchymanteil als Bau- und Funktionselement des Organs anzusehen, der vom gleichen terminalen Pfortader- und Leberarterienast gespeist und durch die Zentralvenen der umliegenden Läppchen drainiert wird. Dieser Parenchymteil entspricht dem sog. portalen Läppchen nach Mall (1953) oder dem Acinus nach Rappaport (1959). Das Muster von Parenchymschäden stimmt mit dem Muster der Fermentverteilung grundsätzlich überein und wird offenbar von der Gliederung der terminalen Strombahn bestimmt.Nach den vorliegenden histochemischen und mikrochemischen Befunden ist eindeutig erwiesen, daß der Stoffbestand und damit die Funktion der einzelnen Parenchymareale planmäßig mit deren Standort innerhalb der Läppchen variiert. Die funktionelle Heterotopie der Leber (Zeiger 1952) ist damit auch histo- und mikrochemisch belegt. Das lenkende Prinzip, das der histochemischen Stoffverteilung zugrunde liegt und die Folgerungen, die sich aus den neueren Befunden für das Verständnis der funktionellen Gliederung des Organparenchyms ergeben, werden an Hand des Schrifttums und der eigenen Befunde diskutiert.     

Zum Zeitverhalten von Elektronenresonanzsignalen in röntgenbestrahltem Federkeratin

Zusammenfassung An getrocknetem Federkeratin wurde nach Röntgenbestrahlung mittels ESR noch nach Bestrahlungsende die langsame Neubildung eines Radikals im Gebiet niedriger g-Faktoren beobachtet. Die Geschwindigkeitb der Reaktion nimmt mit der Meßtemperatur zu. Es ergab sich ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen Inb und 1/T; als Aktivierungsenergie wurde ein Wert vonE=0,6 eV gefunden. Weiter ist die momentane Reaktionsgeschwindigkeit in erster Näherung proportional zur Differenz zwischen dem momentanen und dem Sättigungswert der Konzentration des gebildeten Radikals. Die Reaktion ist als indirekter Wirkungsmechanismus in Festkörpern zu verstehen.Gewidmet dem Max Planck-Institut für Biophysik, Frankfurt a. M., aus Anlaß seines 25jährigen BestehensDie Elektronenresonanzmessungen der Keratine wurden von Frl. B.Juhrsgh vorbereitet und durchgeführt. Weiter danken die Verfasser Frau A.Redhardt für die rechnerische Auswertung der Ergebnisse.     

Die durch Röntgenstrahlen induzierte elektrische Leitfähigkeit in dem PVC-Kunststoff „Trovidur“

Zusammenfassung An dem Kunststoff Trovidur, einem Erzeugnis auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, wurde die Änderung der Leitfähigkeit bei der Bestrahlung mit hohen Dosisleistungen untersucht. Als Strahlenquelle diente eine im Max Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt a. M. konstruierte Hochleistungsröntgenanlage. Während der Bestrahlung mit Dosisleistungen von 3,5.10³ bis 3,8.10⁵ rad/min konnte zwischen dem strahleninduzierten Stromi und der DosisleistungL eine Abhängigkeit gemäß der Beziehung iL^0,75+-0,02 festgestellt werden. Die spezifische Leitfähigkeit nahm bei einer Bestrahlung mit 3,8·10⁵ rad/min um den Faktor 1,3·10⁴ von 8·10^–19 Ohm^–1cm^–1 auf 1·10^–14 Ohm^–1cm^–1 zu. Das zeitliche Abklingen des strahleninduzierten Stromes nach Beendigung der Bestrahlung konnte durch eine Überlagerung zweier hyperbolischer Funktionen mit den Zeitkonstanten 0,1 bzw. 38 min angenähert werden. Zur Deutung der Ergebnisse sind Modellvorstellungen und theoretische Überlegungen vonRose sowie vonBroser undBroser-Warminsky herangezogen worden. Wesentlich ist im vorliegenden Fall die Annahme einer besonderen (exponentiellen) Haftstellen verteilung.Gewidmet Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. B.Rajewsky zum 25jährigen Bestehen des Max Planck-Instituts für BiophysikHerrn Professor Dr. B.Rajewsky möchte ich für die Anregung zu dieser Arbeit und für deren stete Förderung meinen herzlichen Dank aussprechen. Den Herren Dr. K.Heuss und Dr. A. P.Lotz bin ich für gute Ratschläge, wertvolle Hilfe und Diskussionen zu großem Dank verpflichtet. Dank schulde ich auch Herrn G.Manthey für seine tatkräftige Unterstützung bei den Bestrahlungen.     

Das sogenannte Alveolarplasma und die Schleimbildung beiVacuolaria virescens

Zusammenfassung FürVacuolaria virescens ist das Vorkommen, regelmäßig verteilter kugeliger Trichocysten in einer peripheren Plasmaschichte kennzeichnend. Auf äußere Reize hin werden sie ausgeschleudert und verquellen zu einer der Zelle anhaftenden Gallerte. Außerdem kann vermittels der pulsierenden Vakuolen Schleim erzeugt werden.Das Vakuolensystem besteht aus einer Hauptvakuole, die zunächst kegelförmig ist, sich dann abkugelt und schließlich in den Schlund entleert. Die Vakuolenbildung geht von einer zwischen der Hauptvakuole und dem abgeplatteten Zellkern hegenden Schichte zähen Plasmas aus, an deren oberem Rand zahlreiche Tröpfchen entstehen, die heranwachsen, zusammenfließen und sich schließlich zur Hauptvakuole vereinigen.In den Chromatophoren finden sich dünn scheibenförmige Körper; möglicherweise handelt es sich um Pyrenoide.Während der Drucklegung stieß ich auf eine Veröffentlichung von B.Fott [Mikroflora oravských raelin (Mikroflora der Orava-Moore), Preslia24, 1952], in der er das Vakuolensystem vonGonyostomum ovatum sp. n. genau beschreibt und angibt, daß andre Chloromonadinen, darunterVacuolaria virescens, sich wieGonyostomum verhalten. Meine Beobachtungen stimmen mit seinen im wesentlichen überein. Die von ihm in diesem Zusammenhang zitierten Abhandlungen vonKorikov, Hovasse undPoisson etHolland sind mir leider nicht zugänglich.     

Embryologische und histogenetische Studien an „monokotylen Dikotylen“. I. Claytonia virginica L

Zusammenfassung Es wird über das von der allgemein verbreiteten Auffassung abweichende Ergebnis einer Nachprüfung der AngabenCooks über die Embryogenese der nur ein Keimblatt ausbildenden Portulacaceen-ArtGlaytonia virginica L. berichtet.Vom Tetraden- bis zum Kugelstadium gleicht die Embryoentwicklung derjenigen der zweikeimblättrigenClaytonia perfoliata. Mit der relativ frühen Anlegung des einzigen Keimblatts beiC. virginica hängen folgende Abweichungen vom Verhalten der dikotylen Arten zusammen: Dauernd kreisrunder Querschnitt der Embryo-Achse, Förderung der Kotyledonarregion gegenüber den übrigen Teilen des Embryos, Periklinalteilungen auch in der peripheren Zellschicht des Keimblattprimordiums und Einbeziehung auch der Zellen des Embryo-Scheitels in dessen Anlage. Infolgedessen entwickelt sieh eine seitlich, aber noch im Terminalsegment gelegene Zellgruppe zum SproßVegetationspunkt. Dieser wird später von der Keimblattbasis scheidig umhüllt.Von der Anlage eines zweiten Kotyledos fehlt jede Spur. Auf die Fehldeutungen von Längsschnitten, dieCook zur entgegengesetzten Ansicht führten, wird eingegangen. Entgegen den VermutungenGoebels ist es nicht immer nur der äußere (auf der Konvexseite des gekrümmten Embryos gelegene) Kotyledo, der allein entwickelt ist, sondern man findet gelegentlich auch Samen mit einer umgekehrten Embryoorientierung.Auch die Keimungsvorgänge (vorherrschende Aktivität der Keimblattbasis) und die anatomischen Verhältnisse der Sämlinge (direkter Anschluß des ersten Plumularbündels an einen Teil der Wurzelstele) gleichen auffallend denjenigen vieler Monokotylen (z. B.Allium).Die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Theorie der Systematik wird diskutiert.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die Unterstützung der vorliegenden Untersuchungen der verbindlichste Dank ausgesprochen.     

Zytoplasmatische Filamente in den quergestreiften Muskelzellen des kaudalen Lymphherzens von Rana temporaria L.

Zusammenfassung Die quergestreiften Muskelzellen im Lymphherzen von Rana temporaria werden von etwa 60 AE dicken Filamenten durchzogen, die den Aktinfilamenten ähnlich sind. Sie bilden ein Netzwerk, das unter dem Sarkolemma zirkulär verläuft und mit queren Zügen die Z-Streifen der Myofibrillen untereinander und mit der Zellmembran verbindet. Aktinfilamente der Myofibrillen strahlen in das Netzwerk ein. Die Filamente haben Beziehung zum Sarkoplasmaretikulum und seinen Anlagerungen (Enhapsen) an die sarkolemmalen Einstülpungen (T-System). Das tonofibrillenartige System dient vermutlich der Aufnahme von quer zu den Myofibrillen gerichteten Kräften, unterstützt so den Ablauf der gerichteten Kontraktion der Weichteilmuskulatur des Lymphherzens und erhält die Lage und Ordnung der intrazellulären Strukturen.Im Zusammenhang mit den zytoplasmatischen Filamenten wird hingewiesen auf die sog. Z-Brücken (Garamvölgyi), die Krausesche Grundmembran, die Spiralbinden (Ringbinden) und die leptomeren Myofibrillen (Thoenes und Ruska), die zeigen, daß Muskelzellen passiv wirksame (Filamente im Lymphherzen) und aktiv wirksame (Ringbinden) Quersysteme zur Aufnahme bzw. Ausübung von quergerichteten Kräften auszubilden vermögen.

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Summary A net of filaments of about 60 Å diameter, similar to actin filaments, is observed in cross striated muscle cells in the lymph heart of Rana temporaria L. The filaments form circular strands beneath the sarcolemma. They connect the Z-regions of myofibrils and make contact with the sarcoplasmic reticulum, specially where it is attached to the sarcolemmal invaginations (enhapsis). It is supposed that the filaments resist mechanical forces perpendicular to the myofibrils and keep cellular structures in the right place.In relation to these filaments the Z-bridges (Garamvölgyi), Krauses Grundmembran, Ringbinden und leptomere myofibrils (Thoenes and Ruska) are discussed. It is concluded that muscle cells are capable to develop non contractile (filaments in the lymph heart) or contractile (Ringbinden) systems in response to forces acting perpendicular to the regular myofibrils.

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Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.

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Herrn Prof. Dr. med. Kurt Goerttler zum 70, Geburtstag gewidmet.