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Effects of acetylcholine on the turnover of phosphoryl units in individual phospholipids of pancreas slices and brain cortex slices

1955; Elsevier BV; Volume: 18; Linguagem: Inglês

10.1016/0006-3002(55)90013-5

1878-2434

Lowell E. Hokin, Mabel R. Hokin,

Cellular transport and secretion

The incorporation of 32P has been followed in five individual phospholipid types in slices of pigeon pancreas and guinea pig brain cortex, incubated in the presence and absence of acetylcholine. In pancreas slices the average 32P-specific activities of the individual phospholipids show the following increases after incubation with acetylcholine (10−3M) as compared with the control: phosphatidyl choline 73%, phosphatidyl ethanolamine 75%, phosphatidyl serine 293%, phosphoinositide 1093%, "phosphatidic acid" 50%. The increase in radioactivity of phosphoinositide accounts for about 75% of the increase in radioactivity of the "total phospholipid phosphorus". In brain cortex slices acetylcholine (10−2M) stimulates 32P incorporation into diphosphoinositide and "phosphatidic acid" by about 100% and into phosphatidyl choline by about 50%. The incorporation of 32P into phosphatidyl ethanolamine and phosphatidyl serine under these conditions is too low for the slight increases to be regarded as significant. The incorporation of ethanolamine-2-14C into phosphatidyl ethanolamine and phosphatidyl choline was followed in pancreas slices incubated in the presence and absence of acetylcholine (10−3M). Acetylcholine stimulates the incorporation of 14C into these phospholipids to approximately the same extent as it stimulates the incorporation of 32P. This suggests that acetylcholine stimulates the turnover of phosphorylcholine and phosphorylethanolamine as units in their respective phospholipids. The rates of incorporation of glycerol-1-14C into the various phospholipids of brain cortex slices are approximately the same, indicating that the total synthesis (or total turnover) of each of these phospholipids is of the same order of magnitude. The rates of 32P incorporation into the various phospholipids in this tissue are highly disproportionate, suggesting that most of the incorporation of 32P into the different phospholipids may be due to the same type of independent turnover of phosphoryl moieties as that which is found in the presence of acetylcholine. L'incorporation de 32P dans cinq types individuels de phospholipides a été suivie dans des coupes de pancréas de pigeon et de cortex cérébral de cobaye, incubées en présence et en absence d'acétylcholine. Dans des coupes de pancréas, les activités spécifiques moyennes de 32P dans les phospholipides individuels présentent les augmentations suivantes, après incubation avec de l'acétylcholine (10−3M), par rapport à un témoin: phosphatidyl choline 73%, phosphatidyl éthanolamine 75%, phosphatidyl sérine 293%, phosphoinositide 1093%, "acide phosphatidique" 50%. L'augmentation de la radioactivité du phosphoinositoside représente environ 75% de l'augmentation de la radioactivité du "phosphore phospholipidique total". Dans les coupes de cortex cérébral, l'acétylcholine (10−2M) stimule l'incorporation de 32P dans le phosphoinositoside et dans l'"acide phosphatidique" d'environ 100% et, dans la phosphatidyl choline d'environ 50%. L'incorporation de 32P dans la phosphatidyl éthanolamine et la phosphatidyl sérine dans ces conditions est trop faible pour que les légers accroissements observés soient significatifs. L'incorporation de la 2-14C-éthanolamine dans la phosphatidyl éthanolamine et dans la phosphatidyl choline a été suivie dans les coupes de pancréas incubées en présence et en absence d'acétyl choline (10−3M). L'acétyl choline stimule l'incorporation du 14C dans ces phospholipides à peu près dans les mêmes proportions que celle du 32P. Ceci suggère que l'acétylcholine stimule le "turn-over" de la phosphorylcholine et de la phosphoryléthanolamine en tant que telles dans leurs phospholipides respectifs. Les vitesses d'incorporation du 1-14C-glycérol dans les divers phospholipides du cortex cérébral sont à peu près les mêmes, ce qui indique que la synthèse totale (ou le "turn-over" total) de chaque phospholipide est du même ordre de grandeur. Les vitesses d'incorporation de 32P dans les divers phospholipides de ce tissu sont fortement disproportionnées, ce qui suggère que la majeure partie de l'incorporation de 32P dans les divers phospholipides peut être due au même type de "turn-over" indépendant des moitiés phosphorylées, que celui qui a été trouvé en présence d'acétylcholine. Man verfolgte die Einverleibung von 32P in fünf individuelle Phospholipidtypen in Tauben-pankreas- und Meerschweinchengehirnrindenschnitten, welche in Gegenwart und in Abwesenheit von Azetylcholin inkubiert wurden. Nach Inkubation mit Azetylcholin (10−3M) wurde in Pankreasschnitten, verglichen mit dem Kontrollversuch, folgende Erhöhung der durchschnittlichen 32P-spezifischen Aktivitäten der individuellen Phospholipide festgestellt: Phosphatidylcholin 73%, Phosphatidylethanolamin 75%, Phosphatidylserin 293%, Phosphoinositid 1093%, "Phosphatidsäure" 50%. Die in der Phosphoinositidfraktion gefundene Erhöhung der Radioaktivität stellt ungefähr 75% der Erhöhung dar, welche in der Radioaktivität des "in Phospholipiden enthaltenen totalen Phosphors" gefunden wurde. In Gehirnrindenschnitten wird durch Azetylcholin (10−2M) die Einverleibung von 32P in Diphosphoinositid und "Phosphatidsäure" ungefähr 100 prozentig und in Phosphatidylcholin ungefähr 50 prozentig gesteigert. Die Einverleibung von 32P in Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylserin ist unter diesen Bedingungen so gering, dass die kleinen Erhöhungen nicht als bedeutungsvoll angesehen werden können. Die Einverleibung von Ethanolamin-2-14C in Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylcholin wurde in Pankreasschnitten verfolgt, welche in Gegenwart und in Abwesenheit von Azetylcholin (10−3M) inkubiert worden waren. Azetylcholin steigert die Einverleibung von 14C in diese Phospholipide ungefähr in gleichem Masse, wie die Einverleibung von 32P. Dies führt zu der Annahme, dass Azetylcholin die Umsetzung von Phosphorylcholin und Phosphorylethanolamin als Einheiten innerhalb ihrer betreffenden Phospholipiden steigert. Die Einverleibungsgeschwindigkeiten von Glyzerin-1-14C in die verschiedenen Phospholipide der Gehirnrindenschnitten sind ungefähr die gleichen; dieses Ergebnis weist darauf hin, dass die gesamte Synthese (oder gesamte Umsetzung) eines jeden dieser Phospholipide von der gleichen Grössenordnung ist. Die Einverleibungsgeschwindigkeiten von 32P in die verschiedenen Phospholipide dieser Gewebe sind sehr ungleichmässig; dies führt zu der Annahme, dass der grösste Teil der Einverleibung von 32P in die verschiedenen Phospholipide durch denselben unabhängigen Umsetzungstypus der Phosphorylhälften verursacht wird, wie derjenige, welcher in Gegenwart von Azetylcholin gefunden wird.