Skip to main content
SpringerLink
Log in

Zur Identifizierung und Bestimmung der freien Nucleotide des Gehirns

  • Published:
Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Die Nucleotide des Rattengehirns wurden mit Hilfe der Ionenaustausch-Chromatographie analysiert.

Das Verfahren wurde durch Änderung der Säulenlänge, durch Abwandlung von Konzentration und Zusammensetzung der Elutionsmittel und durch Variation der Durchflußgeschwindigkeit verbessert.

Es gelang, in einem Arbeitsgang 25 Fraktionen voneinander zu trennen und den größten Teil der darin enthaltenen UV-absorbierenden Substanzen zu identifizieren.

Der Einfluß des Vorgehens bei der Tötung der Tiere, bei Gewinnung, Aufarbeitung und Extraktion der Gewebe sowie des Alters der Versuchstiere auf die Analysenergebnisse wurde studiert:

Tötung der Tiere in Narkose führt zu höheren Konzentrationen der energiereichen Phosphate.

Ein dem ungefrorenen Schädel entnommenes und anschließend eingefrorenes Gehirn enthält weniger energiereiche Phosphate als das aus dem gefrorenen Kopf herausgemeißelte Nervengewebe.

Kommt es bei Präparation des Gehirns zur Beimengung von Knochengewebe, so führen die dadurch in den Extrakt gelangenden Calcium-Ionen zu Nucleotidverlusten.

Mit zunehmendem Alter der Versuchstiere vermindert sich die Gesamtmenge aller Nucleotide. Von dieser Veränderung werden offenbar nicht alle Fraktionen gleichmäßig betroffen.

Die Ergebnisse werden mit Resultaten anderer Autoren verglichen.

Summary

Nucleotides of ratbrains have been separated by ion-exchange chromatography.

The procedure has been improved by varying the length of the column the concentration and the composition of the eluting buffersolutions and by different rates of perfusion.

Twenty-five fractions have been separated in one chromatographic turn. Most of the ultraviolet absorbing substances in these fractions have been identified.

The influence of different experimental conditions on the analytical results has been studied:

Sacrification of the animals during narcosis causes an increase in the concentrations of high-energy phosphates.

Freezing the whole skull instead of the dissected brain leads to a better yield of high-energy phosphates.

There is a loss of nucleotides in brain tissue, which has been contaminated by calcium-ions from the bones during the preparation.

The older the animal, the smaller is the sum of nucleotides in the brain. However there is probably no equal reduction in all fractions.

The results are compared with those of other authors.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Literatur

  • Abood, L. G., R. W. Gerard, J. Banks and R. D. Tschirgi: Substrate and Enzyme Distribution in Cells and Cell Fractions of the Nervous System. Amer. J. Physiol. 168, 728 (1952).

    Google Scholar 

  • Benett, E. L., M. R. Rosenzweig, D. Krech, Hilda Karlsson, Nancy Dye and Ann Ohlander: Individual, strain and age differences in cholinesterase activity of the rat brain. J. Neurochem. 3, 144 (1948).

    Google Scholar 

  • Berenblum, J., and E. Chain: An improved method for the colorimetric determination of phosphate. Biochem. J. 32, 295 (1938).

    Google Scholar 

  • Burton, R. M.: The pyridine nucleotide and diphosphopyridine nucleotidase levels of the brain of young rats. J. Neurochem. 2, 15 (1957).

    Google Scholar 

  • Colowick, S. P., N. O. Kaplan and M. M. Ciotti: The reaction of pyridinenucleotide with cyanide and its analytical use. J. biol. Chem. 191, 447 (1951).

    Google Scholar 

  • Coper, H.: Der Stoffwechsel der Pyridinnucleotide im Gehirn nach Einwirkung antikonvulsiver Pharmaka. Habil. Schrift. Freie Universität Berlin 1960.

  • Coper, H., H. Herken u. W. Koransky: Die freien Nucleotide des Gehirns im generalisierten Krampfanfall. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 234, 455 (1958).

    Google Scholar 

  • Coper, H., H. Herken u. W. Koransky: Wiederherstellung der krampfhindernden Wirkung der Hexachlorcyclohexane durch Adenosintetraphosphat. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 235, 464 (1959).

    Google Scholar 

  • Coper, H., H. Herken u. W. Koransky: Zur Bestimmung der Adeninnucleotide des Herzmuskels. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 241, 402 (1961).

    Google Scholar 

  • Coper, H., H. Herken u. G. Senft: Der Gehalt des Herzmuskels an Adenosinphosphorsäure bei experimentellen Ödemen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 233, 192 (1958).

    Google Scholar 

  • Döring, H. J., u. E. Gerlach: Säurelösliche Phosphatverbindungen des Gehirns unter dem Einfluß von Anoxie, Ischämie und narkotischen Stoffen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 232, 271 (1957).

    Google Scholar 

  • Döring, H. J., A. Knopp u. Th. Martin: Papierchromatographische Studien über das Verhalten der Adenin-, Guanin- und Uridin-Nucleotide sowie anderer säurelöslicher Phosphorverbindungen im Großhirn der Ratte bei Asphyxie und postasphyktischer Erholung. Pflügers Arch. ges. Physiol. 269, 375 (1959).

    Google Scholar 

  • Donaldson, H. H.: The Rat. Memoirs of the Wistar Inst. of Anatomy a. Biol., Nr. 6, Philadelphia 1954, zit. nach Himwich, H. E., u. W. A.Himwich: in Res. publ. ass. for res. in nerv. a. ment. dis., Vol. 35, Baltimore 1956.

  • Eggleton, P., S. R. Elsden and N. Gough: Estimation of creatine and of diacetyl. Biochem. J. 37, 526 (1943).

    Google Scholar 

  • Ennor, A. H.: Determination and preparation of N-phosphates of biological origin. In: Colowick, S. R., and N. O. Kaplan (editors): Methods in enzymology, Vol. 3, p. 850. New York: Acad. press Inc., publish., 1957.

    Google Scholar 

  • Ennor, A. H., and H. Rosenberg: Determination and distribution of phosphocreatine in animal tissues. Biochem. J. 51, 606 (1952).

    Google Scholar 

  • Forrest, R. J., D. R. Wilken and R. G. Hansen: The presence of adenosine diphosphoribose and adenosine triphosphoribose in acid extracts of certain animal tissue. Biochim. biophys. Acta 37, 551 (1960).

    Google Scholar 

  • Gärtner, H.: Die freien Nucleotide der Rattenniere bei experimentell erzeugten Ödemen in Abhängigkeit vom Alter. Inaug. Dissertation. Freie Universität Berlin 1960.

  • Gerlach, E., H. J. Döring u. A. Fleckenstein: Papierchromatographische Studien über die Adenin- und Guanin-Nucleotide sowie andere säurelösliche Phosphorverbindungen des Gehirns bei Narkose, Ischämie und in Abhängigkeit von der Technik der Gewebsentnahme. Pflügers Arch. ges. Physiol. 266, 266 (1958).

    Google Scholar 

  • Grunert, R. R., and P. H. Phillips: A Modification of the Nitroprusside Method of Analysis for Glutathione. Arch. Biochem. 30, 217 (1951).

    Google Scholar 

  • Heald, P. J.: Phosphorus Metabolism of Brain. Pergamon Press 1960. a: Kap. 1, S. 7, b: Kap. 2 und 5.

  • Herken, H., u. D. Neubert: Der Acetylcholingehalt des Gehirns bei verschiedenen Funktionszuständen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 219, 223 (1953).

    Google Scholar 

  • Hurlbert, R. B., H. Schmitz, A. F. Brumm and V. R. Potter: Nucleotide metabolism. J. biol. Chem. 209, 23 (1954).

    Google Scholar 

  • Kanig, K.: Zur photometrischen Bestimmung von Kreatin mit der Diacetyl-Reaktion. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 306, 247 (1957).

    Google Scholar 

  • Kaplan, N. O., and F. Lipmann: The assay and distribution of coenzyme A. J. biol. Chem. 174, 37 (1948).

    Google Scholar 

  • Kerr, S. E.: Studies on the phosphorus compounds of brain. I. Phosphocreatine. J. biol. Chem. 110, 625 (1935).

    Google Scholar 

  • Koransky, W.: Trennung und Bestimmung der Nucleotide des Gehirns. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 234, 46 (1958).

    Google Scholar 

  • KrÖger, H., H. W. Rotthauwe, B. Ulrich u. H. Holzer: Zum Einfluß von Carcinostatica auf den DPN-Stoffwechsel von Tumoren. Biochem. Z. 333, 155 (1960).

    Google Scholar 

  • Kurtz, S. M., and W. Andrew: A study of the mitochondria in relation to age. J. Geront. 6, Suppl., 116 (1951).

    Google Scholar 

  • Lin, S., H. P. Cohen and M. M. Cohen: The adenosine polyphosphates, creatine phosphate and ascorbic acid content of rat brain. Neurology (Minneap.) 8, Suppl. 1, 72 (1958).

    Google Scholar 

  • Lisboa, B. P.: Quantitative Bestimmung von Nicotinamid (NA) in Gegenwart von Nicotinsäure (NS). Naturwissenschaften 44, 617 (1957).

    Google Scholar 

  • Lohmann, K.: Über das Vorkommen und den Umsatz von Pyrophosphat in Zellen. Biochem. Z. 203, 164 (1928).

    Google Scholar 

  • Mandel, P., et S. Harth: Les nucléotides acidosolubles de l'encéphale de rat et du lapin. Comptes rend. 245, 1843 (1957).

    Google Scholar 

  • Mandel, P., et J. Klethi: Répartition des nucléotides libres dans les diverses zones du cristallin de veau. Biochim. biophys. Acta 28, 199 (1958).

    Google Scholar 

  • Richter, D., and J. Crossland: Variation in acetylcholine content of the brain with physiological state. Amer. J. Physiol. 159, 247 (1949).

    Google Scholar 

  • Saukkonen, J. J.: Über das Vorkommen von freien Nucleotiden in ruhenden und wachsenden Geweben. Ann. Med. exp. Fenn. 34, Suppl. 3, 1 (1956).

    Google Scholar 

  • Schmitz, H., V. R. Potter, R. B. Hurlbert and D. M. White: Nucleotides from the acid-soluble fraction of normal and tumor tissue and studies on nucleic acid synthesis in tumors. Cancer Res. 14, 66 (1954).

    Google Scholar 

  • Schmitz, H., u. G. Walpurger: Trennung von Phosphorsäureestern durch Ionenaustausch-Chromatographie. Angew. Chem. 71, 549 (1959).

    Google Scholar 

  • Schnitger, H., K. Papenberg, E. Ganse, R. Czok, Th. Bücher u. H. Adam: Chromatographie phosphorhaltiger Metabolite eines menschlichen Leberpunktats. Biochem. Z. 332, 167 (1959).

    Google Scholar 

  • Stone, W. E.: Acid-soluble phosphorus compounds and lactic acid in the brain. J. biol. Chem. 135, 43 (1940).

    Google Scholar 

  • Thorn, W., J. Heimann, G. Gercken u. B. Müldenber: Einfluß von verschiedenen Aufarbeitungsverfahren und von Futterentzug auf Metabolitkonzentrationen in der Rattenleber. Z. ges. exp. Med. 130, 497 (1958).

    Google Scholar 

  • Thorn, W., W. Isselhard u. K. Irmscher: Verwendung der Hochspannungselektrophorese für quantitative Metabolitbestimmungen. Biochem. Z. 330, 385 (1958).

    Google Scholar 

  • Thorn, W., G. Pfleiderer, R. A. Frowein u. I. Ross: Stoffwechselvorgänge im Gehirn bei akuter Anoxie, akuter Ischämie und in der Erholung. Pflügers Arch. ges. Physiol. 261, 334 (1955).

    Google Scholar 

  • Weinbach, E. C., and J. Garbus: Oxidative phosphorylation in mitrochondria from aged rats. J. biol. Chem. 234, 412 (1959).

    Google Scholar 

  • Wollenberger, A., E.-G. Krause u. B. E. Wahler: Über den tatsächlichen Orthophosphat- und N-Phosphorylkreatingehalt des Säugetierherzens. Pflügers Arch. ges. Physiol. 270, 413 (1960).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Aus dem Pharmakologischen Institut der Freien Universität Berlin, Germany

    K. Kanig, W. Koransky & G. Münch

  2. der Forschungsabteilung der Psychiatrischen und Neurologischen Klinik der Freien Universität Berlin, Germany

    K. Kanig, W. Koransky & G. Münch

Authors
  1. K. Kanig
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. W. Koransky
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. G. Münch
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

Mit 4 Textabbildungen

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Kanig, K., Koransky, W. & Münch, G. Zur Identifizierung und Bestimmung der freien Nucleotide des Gehirns. Naunyn - Schmiedebergs Arch 241, 484–506 (1961). https://doi.org/10.1007/BF00246691

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00246691

Search

Navigation