Evidence for two distinct adenylate cyclase catalysts in rat brain

The Lubrol-soluble adenylate cyclase activity of brain synaptosomal membranes appeared, upon gel filtration or sucrose gradient centrifugation, as two overlapping peaks. Fractions corresponding to the peak of the largest Stokes radius (Biogel pool 1) or highest s value (gradient pool 1) contained an adenylate cyclase activity which could be detected whatever the enzyme assay conditions. In contrast, in fractions from the second peak (Biogel pool 2 or gradient pool 2), forskolin was needed to reveal adenylate cyclase activity. The enzyme activity of each Biogel pool was retained by forskolin-agarose and eluted by forskolin with a 34-83% yield. A polypeptide of 155 kDa made up 80% of the forskolin-agarose eluate 1, whereas it was almost absent from eluate 2. Since data from various groups point to the 155 kDa polypeptide as a brain adenylate cyclase catalyst, still another distinct catalyst of lower molecular mass is likely to be present in brain.     

Analyse der schlagauslösenden Bewegungsparameter einer punktförmigen Beuteattrappe bei der Aeschnalarve

Zusammenfassung Bei der Libellenlarve Aeschna cyanea M. werden die einzelnen, für die Auslösung des Fangschlags relevanten Bewegungsparameter einer punktförmigen Beuteattrappe und die wirksamste Kombination dieser Parameter bestimmt.Als Beiz dient der beliebig bewegbare Leuchtpunkt eines Oszillographen, der auf die ebene Mattscheibe eines Versuchsaquariums projiziert wird. Die Schläge der frei beweglichen Larve werden vom Beobachter gezählt oder elektrisch registriert.Die Bahngeschwindigkeit von kontinuierlich gebotenen Bewegungsreizen wirkt sich stark auf die Schlagzahl aus: Die Schläge nehmen von 0,005–2,5 cm/sec zu, nehmen von 5,1 cm/sec an wieder ab und hören bei 41,0 cm/sec ganz auf. Die Veränderung der mittleren Geschwindigkeit von Sinusschwingungen und Zufallsbewegungen bewirkt ähnliche Reaktionskurven wie die Veränderung der gleichmäigen Geschwindigkeit von Dreiecksschwingungen und kreisförmigen Bewegungen; eine gleichförmige Optimalgesohwindigkeit wird jedoch stärker beantwortet als eine periodisch schwankende.Bietet man eine Folge von diskontinuierlichen Bewegungsreizen, die nach einer einmaligen Durchquerung eines begrenzten Feldes der Projektionsfläche verschwinden, so spielt die Dauer einer Einzelbewegung eine Rolle. Um die Schläge voll in Gang zu bringen, müssen eindimensionale Schwingungen 3–6 sec dauern, ein viel intensiver wirkender zweidimensionaler Reiz (Zickzackbewegung) jedoch nur 0,8 sec.Im optimalen, relativ hohen Geschwindigkeitsbereich läßt die Erhöhung der Bewegungsamplitude von 0,25 auf 2,0 cm die Schlagzahl progressiv absinken. Der Vergleich zwischen diesen Amplituden und dem Öffnungswinkel des frontalen, die Beute fixierenden Ommatidienfeldes zeigt, daß der Leuchtpunkt nur bei sehr kleinen Ablenkungen die frontalen Rezeptoren kontinuierlich reizt. — Die Bevorzugung von raschen Bewegungsreizen mit kleiner Amplitude besteht nicht bei Larven, die durch prompte Fixier- und Folgereaktionen den Leuchtpunkt in ihrer frontalen Fixierebene bewahren.Der Vergleich zwischen den 4 in dieser Untersuchung erzeugten Bewegungsmustern (ein- und zweidimensionale Schwingungen, Kreis- und Zufallsbewegungen) zeigt, daß eine Bewegung um so mehr Schläge auslöst, je vollständiger sie auf dicht aneinanderliegenden, zweidimensionalen Bahnen das frontale Ommatidienfeld abtastet.Die optimale Reizkombination (Zickzackbewegung) besteht aus einer kleinen (0,2–0,4 cm) Vertikalschwingung mit optimaler Geschwindigkeit, die sich langsam (0,32 cm/sec) seitlich verschiebt. Dieser Reiz stellt die Verbindung der optimalen Werte aller Bewegungsparameter dar und bewirkt, daß pro Zeiteinheit eine möglichst große Zahl frontaler Rezeptoren mit der optimalen Bahngeschwindigkeit gereizt wird.

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Analysis of the parameters of a moving lightspot which release the predatory strike in dragonfly larvae

Summary This study analyses the predatory strike response of the dragonfly larva Aeschna cyanea M. towards a moving spot of light. Its aim is to determine the single parameters of movement of the spot which release the strike and the most effective combination of these parameters.As the velocity of a continuously moving lightspot is increased the number of strikes rises to a maximum (at 2.5 cm/sec) and then declines to 0 (at 41.0 cm/sec). Both uniform and non uniform velocities give curves of similar shape but different magnitudes.In the presentation of a sequence of discontinuous movements (where the spot moves across a part of the screen and then disappears) the duration of a single movement is important: Unidimensional oscillations must last 3 to 6 sec in order to release predatory strikes; twodimensional zigzag movements, much more effective, need last only 0.8 sec.In the optimal velocity range, increasing the amplitude of a movement from 0.25 to 2.00 cm produces a progressive decrease of the response rate. The comparison between these amplitudes and the size of the field of the frontal ommatidia, which fixate the prey, suggests that the spot stimulates these receptors continuously only when it moves with small amplitudes. — However, this preference for small amplitudes does not exist in those individuals which have rapid fixation- and following-reactions and which thus can track the stimulus.Comparison between the four patterns of movement which have been presented (one- and two-dimensional oscillations, circular and random movements) suggests that the spot releases more strikes the more exactly its movement covers the frontal fixation plane.The most effective stimulus for eliciting strikes was found to be a twodimensional zigzag oscillation. This movement consists of a small (0.2–0.4 cm), rapid (2.5 cm/ sec), vertical oscillation, which progresses slowly (0.3 cm/sec) sideways. This movement combines the optimal values of all parameters and stimulates with the optimal velocity the greatest possible number of frontal receptors in a given time.

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Diese Arbeit wurde in Seewiesen mit Dr. H. C. Howland begonnen und dank der fortwährenden, großzügigen Unterstützung von Herrn Dr. H. Mittelstaedt beendet. Frau L. Dinnendahl fertigte die Zeichnungen an und durchsah das Manuskript, Dr. E. Kramer und Herr P. Heinecke standen mir ständig in technischen Fragen bei, Herr E. Butenandt leistete wertvolle Kritik am Manuskript. — In Genf gewährte mir Prof. J. Piaget vollkommene Freiheit in der Gestaltung meiner Arbeit. — Ihnen allen sei an dieser Stelle herzlichst gedankt.     

A monoclonal antibody directed against the catalytic site of Bacillus anthracis adenylyl cyclase identifies a novel mammalian brain catalytic subunit.

A brain adenylyl cyclase was shown to contain an epitope closely related to that specified by a conserved sequence containing a nucleotide-binding consensus sequence GXXXXGKS and located in the catalytic sites of bacterial, calmodulin-dependent adenylyl cyclases [Goyard, S., Orlando, C., Sabatier, J.-M., Labruyere, E., d'Alayer, J., Fontan, G., van Rietschoten, J., Mock, M., Danchin, A., Ullmann, A., & Monneron, A. (1989) Biochemistry 28, 1964-1967]. A monoclonal antibody, mab 164, produced against a peptide corresponding to this conserved sequence specifically inhibited the Bordetella pertussis adenylyl cyclase. It also specifically inhibited rat and rabbit brain synaptosomal adenylyl cyclases. The extent of inhibition depended upon the type of enzyme purification, reaching 90% for the calmodulin-sensitive species of enzyme and 20-35% for the forskolin-agarose-retained species. The extent of inhibition in a given fraction also depended upon the effector present. mab 164 reacted on Western blots of forskolin-agarose-retained fractions with a 175-kDa component and did not recognize the Gs alpha stimulatory subunit. Consequently, the 175-kDa protein was considered as a good candidate for an adenylyl cyclase catalyst. The adenylyl cyclase activity contained in forskolin-agarose-retained fractions was further purified on calmodulin-Sepharose. On Western blots of such fractions, mab 164 reacted with a 140-kDa protein, a component that appeared to derive from the 175-kDa protein enriched in the previous step. The kcat of this 140-kDa presumptive adenylyl cyclase was estimated to be of the order of 600 s-1.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)     

Development of sensory innervation in chick skin: comparison of nerve fibre and chondroitin sulphate distributions in vivo and in vitro

In bird skin, nerve fibres develop in the dermis but do not enter the epidermis. In co-cultures of 7-day-old chick embryo dorsal root ganglia and epidermis, the neurites also avoid the epidermis. Previous studies have shown that chondroitin sulphate proteoglycans may be involved. Chondroitin sulphate has therefore been visualized by immunocytochemistry, using themonoclonal antibody CS-56, both in vivo and in vitro using light and electron microscopy. Its distribution was compared to those of 2 other chondroitin sulphate epitopes and to that of the growing nerve fibres. In cultures of epidermis from 7-day-old embryonic chicks, immunoreactivity is found uniformly around the epidermal cells while at 7.5 days the distribution in dermis is heterogeneous, and particularly marked in feather buds. In vivo, chondroitin sulphate immunoreactivity is detected in the epidermis, on the basal lamina, on the surfaces of fibroblasts and along collagen fibrils. This localization is complementary to the distribution of cutaneous nerves. Chondroitin sulphate in the basal lamina could prevent innervation of the epidermis and the dermal heterogeneities could partly explain the nerve fibres surrounding the base of the feathers. Chondroitin sulphate could therefore be important for neural guidance in developing chick skin.     

Computer controlled fed-batch fermentation of the methylotroph Pseudomonas AM1

Summary A simple on-line computer control strategy based on dissolved oxygen level readings has been developed to control methanol addition during a fermentation of the methylotroph Pseudomonas AM1. This strategy has led to significant and reproducible improvements in the performance of the fermentation.     

ADP-ribosylation of brain synaptosomal proteins correlates with adenylate cyclase activation

ADP-ribosylation of the adenylate cyclase $\text{G}\text{F}$ regulatory subunit by cholera toxin is a major tool for the study of this enzyme. Investigation of the brain enzyme has been hampered up to now by the failure to demonstrate cholera toxin-dependent ADP-ribosylation of membrane-bound proteins. Synaptosomes prepared by flotation from fresh brains homogenized in the presence of protease inhibitors yielded membranes of which several proteins could be ADP-ribosylated by the toxin. The same membranes subjected to mild proteolysis could not be ADP-ribosylated. Adenylate cyclase activation and ADP-ribosylation were simultaneous processes. The major labeled species was of 47,000 M_r. It was solubilized by Lubrol-PX, together with other labeled polypeptides. As analyzed on sucrose gradients, the 47,000 M_r protein was found both in the 3S region, and in the adenylate cyclase containing fraction (9.1S).     

Migrant Rock Partridges (Alectoris graeca saxatilis) in the southern French Alps

Summary Two radio-tracked Rock Partridges (Alectoris graeca saxatilis) in a population composed of Rock Partridges, Red-legged Partridges (Alectoris rufa rufa) and of their natural hybrids in the southern French Alps showed migratory movements. These observations suggested a relationship between migration and the spring dispersal history of the birds as juveniles. Such movements could also explain the maintenance of a hybrid zone by introgression.

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Zusammenfassung Zwei mit Sendern versehene Steinhühner in einer aus Steinhühnern, Rothühnern und ihren Hybriden bestehenden Population in den französischen Südalpen, zeigten folgende Wanderungen: Ende September 1988 wanderte das adulte Männchen von seinem Brutareal zu einem Winterquartier, demselben, wo es bereits als Jungvogel überwintert hatte, und kehrte Ende März 1989 zu seinem ersten Brutareal zurück. Diese Beobachtung deutet auf einen Zusammenhang zwischen Migration und Juvenildispersion. Das Wanderverhalten des adulten Weibchens war komplexer und umfaßte drei lange Etappen zwischen der Bastardierungzone und zwei benachbarten artverwandten Populationen: Eine erste im Spätjuli 1988 vom Brutort (Hybridzone) zu einem Herbst-Home-Range (Brutgebiet von Steinhühnern), eine zweite Mitte Oktober von dort zu einem Winterquartier (Brutgebiet von Rothühnern) und eine dritte zurück Ende März 1989 zum Brutort 1988 (Hybridzone). Diese Beobachtungen lassen vermuten, daß das Weibchen wahrscheinlich als Jungvogel von der Steinhuhnpopulation in die Bastardierungszone übergewechselt war. Im Fall erfolgreicher Fortpflanzung hätte eine derartige Wanderung die Fortdauer der Hybridzone begünstigt. Möglicherweise beeinflußte der Fortpflanzungsmißerfolg der beiden Vögel im Jahre 1988 ihr Wanderverhalten.

     

Formation of F''TRP Plasmids in ESCHERICHIA COLI K12

From strains carrying two different F-prime factors, we recovered F' derivatives that acquired the trp chromosomal region. These F'trp plasmids can be isolated at a frequency of 10^-5 to 10^-6. They were characterized genetically by looking at the size of the trp segment they acquired and at the location of that segment in the parental F' plasmid. Results are discussed in relationship to possible transposition mechanisms.