Band 18, Heft 11

Protolytische und hydrolytische Rekombinationsvorgänge sind im allgemeinen diffusionsbestimmte Reaktionen und durch Geschwindigkeitskonstanten der Größenordnung 10 10 bis 10 11 M -1 sec -1 charakterisiert. In der vorliegenden Arbeit werden einige Sonderfälle behandelt, in denen a) durch einfache elektrostatische Abstoßung, b) durch Störung der Wasserstoffbrücken-Struktur in der Umgebung der Reaktionspartner der Protonenübergang verzögert wird. Einfache elektrostatische Abstoßung behindert zwar die Reaktion, der Gesamtvorgang bleibt jedoch diffusionsbestimmt. Die Abstoßung wirkt im wesentlichen auf den Begegnungsvorgang, jedoch nur wenig auf den Protonenübergang im Begegnungskomplex ein. Die Geschwindigkeitskonstanten reduzieren sich um einen Faktor 2 - 3 pro (gleichsinnige) Elementarladung. Von größerem Einfluß ist dagegen eine Störung der Wasserstoffbrücken-Struktur in der Umgebung der Reaktionspartner. Dieser Effekt tritt besonders deutlich in Erscheinung bei der Rekombination von HO® mit Säuremolekeln, deren reaktives Proton sich in einer inneren H-Brücke befindet. Ein Protonenaustausch kann nur nach Aufbrechen der inneren H-Brücke stattfinden. Die Geschwindigkeitskonstanten spiegeln daher sehr empfindlich die relative Stabilität dieser H-Brücke wider. Mehrere Einflüsse erweisen sich als entscheidend für diese Stabilität: Elektronegativität der Protonenakzeptorgruppen, Überschußladung an der Donator- bzw. Akzeptorgruppe, Planarität des gebildeten Chelatringes auf Grund mesomerer oder sterischer Stabilisierung. Es wird gefunden, daß Wasserstoffbrücken mit symmetrischer Verteilung des Brückenprotons auf beide Akzeptorgruppen auch bei nur geringfügiger elektrostatischer Wechselwirkung noch sehr stabil sind. In diesen Fällen scheint sich eine neue Struktur des gesamten Moleküls auszubilden. Reaktionsgeschwindigkeits-Konstanten für Systeme mit den genannten Eigenschaften sind tabellarisch zusammengestellt.

ᴅʟ-4-Hydroxytryptophan-[ 3 H] wird von Claviceps purpurea, Stamm SD 58, nicht in Elymoclavin eingebaut, obwohl es gut in das Mycel eindringt. Die Biosynthese der Mutterkornalkaloide verläuft daher mit großer Wahrscheinlichkeit nicht über 4-Hydroxyindol-Derivate.

Die Weiterentwicklung der früher veröffentlichten Direkt-Enzymmethoden in Gewebekulturen wurde beschrieben, wonach die Zellen nur für kurze Reaktionszeit mit Substratmedien in Berührung kommen und sonst im kompletten Nährmedium leben. Die Bestimmung der Pseudocholinesterase, Succinooxidase, Succinodehydrogenase, Fumarase, 5-Nucleotidase und alk. Phosphatase in Hela - zellen wurde dargestellt. Der große Vorteil dieser Techniken ist, daß dieselben Zellen für Versuch- und Kontrollzwecke angewendet werden können.

Die Aktivität der alkalischen Phosphatase (AP) in der Aortenwand der Ratte zeigt nach Gonadektomie bei Weibchen einen signifikanten Anstieg mit folgendem Absinken, während bei Männchen keine Aktivitätsänderung festzustellen ist. Nach Hpophysektomie fällt die AP-Aktivität bei Männchen stark ab, während bei Weibdien eine derartige Aktivitätsverschiebung fehlt. Adrenalektomie ist bei beiden Geschlechtern in der angewandten Versuchsanordnung wirkungslos. Experimentelle renale Hypertonie führt bei Rattenmännchen zu einem signifikanten Aktivitätsanstieg von AP und saurer Phosphatase (SP) in der Aortenwand. Es wird besprochen, welche Faktoren möglicherweise für die beobachteten Veränderungen der Phosphatase-Aktivität verantwortlich sind.

Bacteriophage fd has the physical form of a flexible rod. It contains 12.2% DNA of m.w. 1.37 x 10 6 , calculated from the particle weight of the phage (Part II). Base ratios and optical behavior indicate that the DNA is single-stranded. Thymine (34.1%) predominates as is found for other single-stranded DNA phages. Because of its composition and high yield, the phage delivers large amounts of coat protein. Bacteriophage fr contains 30% RNA of m.w. 1.2 x 10 6 . calculated from the molecular weight of the phage (Part II). The RNA, after extraction from the coat protein, forms a more ordered structure. Unpurified preparations of the phages fd and fr contain particles —probably incomplete phages — which are made up of the specific phage coat protein and a reduced proportion of nucleic acid. Convenient methods for the concentration and purification of the phages are described.

Der Phage fd ist ein flexibles Stäbchen mit einer Sedimentationskonstante von 40 s. Aus elektronenmikroskopischen Aufnahmen ergibt sich für die Länge des Stäbchens 7600 A, für den Durchmesser 50 Å-Einheiten. Der aus der Massenbelegung (1430 Mol.-Gew./A) berechnete Durchmesser beträgt 46 Å-Einheiten. Das Mol.-Gew. des Phagen dürfte 11,3 · 10 6 ± 10% betragen. Die einzelsträngige fd-DNS scheint die physikalische Form eines geschlossenen Rings zu haben, ähnlich wie die einzelsträngige DNS des Phagen ΦΧ 174. Dem Sedimentationsverhalten nach hat fd-DNS die gleiche Größe wie ΦΧ-DNS (Mol.-Gew. 1,6·10 6 ). Der sphärische RNS-Phage fr ist ähnlich groß wie die andern bekannten RNS-Phagen. S 20 0 ist 79 s. Der elektronenmikroskopische Durchmesser hat einen Wert von 210 Å-Einheiten. Das Mol.-Gew. beträgt etwa 4,1 · 10 6 . 1 g Phage bindet 1,2 g Hydratationswasser. S w 0 · von fr-RNS in 0,02-m. Citrat bei 20 °C ist 21 s. Bestimmungen in 0.1-m. NaCl geben wesentlich höhere Sedimentationsgeschwindigkeiten, wahrscheinlich weil die Knäuelung der RNS-Moleküle unter den veränderten Bedingungen zunimmt. Die Größe der Änderung ist bemerkenswert, weil die UV-Absorption der fr-RNS in dem Bereich 0,01 — 0,1-m. NaCl praktisch konstant ist (vgl. Teil 1). Das Mol.-Gew. der fr-RNS aus der Sedimentation und der Viskosität beträgt 1,3·10 6 . Das Sedimentationsverhalten der leichten fd-Teilchen und der leichten fr-Teilchen wird beschrieben. Der Anhang gibt eine vereinfachte Methode zur Bestimmung des Mol.-Gew. kleiner, sphärischer Viren aus der Sedimentationsgeschwindigkeit und dem durch chemische Analyse ermittelten Nucleinsäuregehalt der Teilchen.

fd and fr adsorb to male strains of E. coli and infect female cells, after the fd-DNA (or the fr-RNA 15 ) have been deproteinized by phenol and after the cells have been converted to the form of spheroplasts. fd is very heat resistant, highly antigenic and poorly adsorbing. The latency period of intracellular multiplication is 10 min (in Tryptone broth at 37 °C). The most unusual property seems to be that fd is the only phage on record which is liberated by the host cell without destruction of the host cell. The evidence for this is threefold: 1. in infected cultures phage is liberated at the rate of about 300 phage particles per bacterium per cell generation, and the growth rate of these cultures is indistinguishable from that of controls. 2. In such cultures no significant amounts of bacterial enzyme are liberated. 3. In single burst experiments it appears that more than 60% of the individual cells have liberated around 450 phage particles after about 20 min. and later produce bacterial growth as shown by turbidity. Non-lytic infection gives rise to an unstable carrier state. The phage is lost from the cells if superinfection is prevented by the addition of fd-antiserum. Lytic mutants of fd have been recorded. fr in its properties is similar to f2 and the other RNA phages and seems to be liberated by bacteriolysis, fr, due to the chemical nature of its nucleobases, is highly sensitive to hydroxylamine in slightly alkaline solution. Infection with fr in rare cases is non-lytic and leads to an unstable carrier state.

The adsorption and penetration of poliovirus-RNA in tissue culture cells are two processes which can be separated experimentally. The process of adsorption can be interrupted by diluting the RNA at certain times after seeding whereas the process of penetration can be followed by the application of RNase. The experimental results reported lead to the following conclusions: 1. The cells are sensitized for uptake of RNA by hypertonic saline. 2. As long as the cells are in hypertonic saline the majority of RNA remains in a state susceptible to R Nase. 3. At the time the cell environment is changed from hypertonicity to isotonicity the adsorbed RNA enters the cells and is no longer sensitive to the action of external RNase even when the RNase is now applied in hypertonic solution.

A study was made on the total ATP-ase, alkaline phosphatase, and glucose-6-phosphatase activity in homogenates prepared from normal monkey kidney cells in tissue culture. A characterization of such activity under standardized assay conditions revealed that in comparable amounts of cell homogenate ATP-ase was 8—10 times as active as alkaline phosphatase and glucose-6-phosphatase. Substrate hydrolysis was brought about by the activity of each enzyme at a rate which was constant with respect to time. The amount of substrate hydrolyzed, in each case, was directly proportional to the concentration of homogenate used in the assay system. Within certain limits this was also true with respect to substrate concentration. However, with increasing amounts of substrate and a constant amount of cell homogenate a point was reached where the activity of each enzyme became independent of initial substrate concentration. Under one set of assay conditions the total ATP-ase in cell homogenates was shown to be optimally active at approximately p H 7 while under another the enzyme showed a nearly directly proportional increase in activity per unit time between p H 4 and p H 10. Using standardized assay conditions such ATP-ase activity was markedly enhanced over that found in similar systems lacking added calcium and magnesium ion. No further stimulation of the activity of this enzyme, or of alkaline phosphatase and glucose-6-phosphatase, resulted from their interaction with 2.4-dinitrophenol. The substrate hydrolysis produced by the activity of each enzyme in cell homogenate preparations resulted from irreversible reactions. Such homogenates were incapable of carrying out an exchange reaction of radioactive orthophosphate with the phosphorous from any of the substrates used in this study.

Concentrated suspensions of equal numbers of normal and poliovirus infected cells at 37°C were sampled periodically. Cell homogenates prepared from these samples were analyzed for total nitrogen content and for total ATP-ase, alkaline phosphatase, and glucose-6-phosphatase activity. The homogenates prepared from equal numbers of virus infected cells showed a logarithmic decrease in nitrogen with respect to time over the period from four to twelve hours after infection. No additional loss in nitrogen occurred during the following twelve hours. Such nitrogen losses were associated with a decrease in the activity of the three enzymes. In the case of ATP-ase this decrease between the four and twelve hour period was linear with respect to time. The activity of this enzyme remained constant during the following twelve hours. The nitrogen content and activity of the three enzymes in homogenates prepared from normal cell suspensions did not increase over the sampling interval. The large amount of bicarbonate required to maintain the p H of the culture under these conditions produced an unfavorable environment for the cells. This was confirmed by the finding that normal cells placed initially in tissue culture medium, at standard p H , containing excessive amounts of bicarbonate showed no metabolic activity. Such cells exhibited a marked reduction in total nitrogen and in the activity of the three enzymes over a sampling interval of twelve hours. When normal cells were placed in the tissue culture medium, at standard p H . containing such excessive concentrations of bicarbonate, and immediately infected with poliovirus, a delay in the synthesis of. and a marked reduction in final titer of the virus resulted from that found under control conditions.

Nucleotides, nucleosides, purines, and pyrimidines were separated on Sephadex columns. K D values are given. The separation of oligonucleotides depends on the chain length according to an exponential function.

Concentrated urea solutions reduce the infectivity of T 2 bacteriophage to a low level. The remaining infectivity on E. coli bacteria is related to infectious subunits termed HT 2 particles. The plaque-forming titer of HT 2 particles can be increased several logs by suitable changes in the assay medium or by washing of the indicator bacteria. Under optimal conditions the relative infectious titer with tris-sucrose washed indicator bacteria rises from 10 -9 to 10 -5 . HT 2 particles possess 1) a lowered plating efficiency, 2) a host range including E. coli B/2, 3) sensitivity to proteases, 4) resistance to DNAase; they are 5) inactivated by T., phage-antiserum at the same rate as intact phage and therefore, possess tail fibers. The sum of these properties uniquely distinguishes HT 2 particles from infectious DNA or intact phage. The relationship between HT 2 and π particles is discussed. Further details may be obtained from the legends to the figures and tables.

Es wurde versucht, durch verschiedene Aufarbeitungen von experimentell erzeugten Benzpyren-Sarkomen ein Antigen zu erfassen, das nur im Tumor, nicht in den normalen Geweben des Tumorträgers vorkommt. Der Nachweis des gesuchten Antigens geschah durch Immunisierung von erbähnlichen Ratten gegen Tumoraufarbeitungen, Explantation der sensibilisierten Milz und Niere als mutmaßlichen Trägern von sessilen Antikörpern und Zugabe des homologen Antigens zum Nährmedium. Eine der Versuchsreihen war positiv. In dieser war eine Tumoraufarbeitung nach ZILBER verwendet worden, die neben einigen anderen Proteinen vorwiegend Nucleoproteide enthält. Die stattfindende Reaktion zwischen zellständigem Antikörper und homologem Antigen drückte sich in Zelldegenerationen der Nierenepithelien aus.

Wählt man unter den Blättern geeignete Versuchsobjekte aus, so erhält man auch bei Blättern sehr gute Quantenausbeuten. Ein neues Manometriegefäß für die Zwecke dieser Arbeit wird beschrieben.

6-Furfurylaminopurine (“kinetin”) has been found to reduce markedly the respiration of cell suspensions from tissue cultures of Nicotiana tabacum var. “Samsun” in glucose containing media. The observed reduction in the oxygen consumption is not caused by an inhibition of the glucose uptake by the cells. Pyruvate, succinate, and α-ketoglutarate can restore the respiration of cells inhibited by kinetin. The increased oxygen consumption following the addition of the acids is accompanied by an increased R.Q. It is concluded therefore, that kinetin does not inhibit the tricarboxylic acid cycle, and the suggestion is put forward that kinetin acts via the Embden- Meyerhof - pathway of the glucose catabolism.

Es wird eine Minerallösung für die Kultivierung der Alge Scenedesmus obliquus angegeben, die bezüglich der Makroelemente Kalium, Magnesium, Phosphat-Phosphor und Sulfat-Schwefel im gleichen Verhältnis wie die Asche dieser Alge zusammengesetzt ist. Das Defizit der Konzentrationen der einzelnen Elemente nach Zehrung durch die Algen wie nach Zufluß von Regenwasser kann durch Analyse eines einzigen sog. „Leitelements“ ermittelt werden. Für die Ergänzung der Makroelemente kann in den genannten Fällen mit einer einzigen Mineral-Stammlösung gearbeitet werden. Die Zuwachsleistungen in dieser Kulturlösung zeigen gegenüber bisher verwendeten Lösungen keine Unterschiede.

E. coli B contains enzymes which can be assigned as mucopeptidhydrolase. They degrade cell wall mucopeptides of the same organism specifically into smaller molecules and are therefore valuable tools for structural analysis of these compounds. According to their specificity the five mucopeptidehydrolysases described below are defined as D-alanincarboxypeptidase. mucoendopeptidase. muramylamidase, N-acetylglucosaminidase and E. coli lysozyme. Their possible role as autolysins in the living cell is discussed.

A quantitative method for the estimation of cell wall mucopeptides and their enzymatic degradation products by paper chromatography is described. The procedure can be used for measuring the activities of mucopeptidehydrolases as well as for in vivo studies of the metabolism of cell wall mucopeptides. A partial purification of E. coli mucopeptidehydrolases was achieved by column chromatography on DEAE-Sephadex.

Die Kenntnis des Wirkungsmechanismus insektizider Phosphorsäureester basierte bisher weitgehend auf rein empirischen Arbeiten. In der vorliegenden Abhandlung wird gezeigt, daß einer bestimmten Konstitution eines organischen Phosphorsäureesters auch eine bestimmte biologische Wirkung zugeordnet werden kann. Damit werden die Grundlagen für eine systematische Forschung gelegt.