Regulación de succinato deshidrogenasa en Escherichia coli.

Regulación de succinato deshidrogenasa en Escherichia coli.
By J. RUfZ-HERRERA AND L. G. GARCfA
Departamento de Microbiologia, Escuela Nacional de Ciencias Biologicas,
Instituto Politicnico Nacional, Mexico 17, D. F., Mexico
(Accepted for publication 10 March 1972)
RESUMEN
Suspensiones lavadas de Escherichia coli oxidan succinato cuando se cultiva previamente en succinato pero no englucosa. Un ritmo más lento de la oxidación se produjo con bacterias cultivadas con peptona como fuente de carbono. Estas diferencias se deben a alteraciones en el nivel de actividad de la succinato deshidrogenasa.
La glucosa reprime la biosíntesis de la enzima, mientras succinato actuó como inductor específico y no aumenta la actividad de fumarato hidratasa, malato deshidrogenasa o NADHdeshidrogenasa.
Crecimiento aeróbico también aumenta los niveles de succinato deshidrogenasa unida a membrana
La inducción de la succinato deshidrogenasa por succinato añadido siguió la cinética esperada. La adición de glucosa causó una disminución en la tasa de biosíntesis de la succinato deshidrogenasa. Succinato deshidrogenasa parece jugar un papel importante, ya que amital (un inhibidor de NADH-oxidasa)inhibió el crecimiento sólo ligeramente cuando se utilizó succinato como fuente de carbono en comparación con la fuerte inhibición del crecimiento cuando se usó glucosa como fuente de carbono.
INTRODUCCIÓN
Succinato deshidrogenasa es la única enzima unida a membrana, del ciclo del ácido tricarboxílico en Escherichia coli (Marr, 1960) y, por lo tanto, puede participar en la respiración además defuncionar en el ciclo del ácido tricarboxílico. Los cambios en el medio ambiente en consecuencia pueden afectar tanto a la actividad respiratoria y el funcionamiento del ciclo del ácido tricarboxílico.
La Influencia de las condiciones de crecimiento en la biosíntesis y la actividad de deshidrogenasas y citocromos de bacterias unidas a la membrana está bien documentada (Gray, Wimpenny y Mossman,1966; Cavari, Avi-Dor y Gressowicz, 1968; Rufz-Herrera & De MOSS, 1969).
Los estudios preliminares (RubHerrera, 1968) han sugerian que el sustrato de crecimiento de carbono era importante en la regulación de la síntesis de la succinato deshidrogenasa en E. coli. Este estudio presenta nuevos datos sobre los mecanismos que controlan la biosíntesis de succinato deshidrogenasa en esta bacteria.MÉTODOS
Organismo y las condiciones de crecimiento: Escherichia coli HfrH, obtenido de JA de MOSS, Universidad de California, San Diego, EE.UU., se mantuvo en agar nutritivo (Difco) y se cultivaron en el medio descrito por Sypherd y Strauss (1963) con 5 pug de thiaminelm1 y, o bien I% de glucosa o 0,5% de succinato. Este medio se conoce como 'medio sintético'; para 'medio complejo ", se añadió caldonutritivo (Difco) en el 0,4%. Las bacterias se cultivaron a 37 "C durante 4 a 5 h, el medio se roció con aproximadamente 2 volúmenes de aire estéril / volumen de cultivo / min. Para las condiciones anaeróbicas, los cultivos se roció con una mezcla de 95% N2 + 5% COz. La densidad bacteriana se midió por medio de un fotocolorímetro Klett utilizando un filtro verde y el contenido de proteína se calculóa partir de la turbidez con una curva de calibración apropiada.
Preparación de extractos libres de bacterias y sobres bacterianas: Las bacterias se centrifugaron, se lavaron con tampón 0,05 wphosphate, pH 7,3, y se rompieron con un 10 kHz Branson Sonifier (Heat Systems Ultrasonics, Plainview, Nueva York, EE.UU.) durante tres periodos sucesivos de 15 s cada uno. El extracto se centrifugó a 4008durante 15 min y el sobrenadante utilizado como extracto crudo. Sobres bacterianas se aislaron por resuspensión de las bacterias en 0,5 ml de tampón-HCl 0,05 M-tris, pH 8,3, que contiene 20% de sacarosa y 2 mg de lisozima (Sigma Chemical Co. Inc., St Louis, Missouri, EE.UU.) y se congelaron en Jml una mezcla acetona-C02 sólido. Después de descongelar a 37 "C, el tratamiento se repitió cuatro...