The Use of Metabolically Blocked Organisms for the Analysis of Biosynthetic Pathways1

Adelberg, Edward A.

doi:10.1128/mmbr.17.4.253-267.1953

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“…The experiments reported here also might serve to emphasize the fact that the mere existence of an enzyme capable of catalyzing a certain reaction does not imply that such a reaction actually functions in the "normal" cell (Davis, 1955;Adelberg 1953). Thus, the finding of an L-threonine deaminase in mutants of class 4 grown in the medium of Wood and Gunsalus led to the belief that the block in these mutants might be due to an internal inhibition (Umbarger, 1955).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 88%

THREONINE DEAMINATION IN ESCHERICHIA COLI II

1957

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The identity of L-serine and L-threonine deaminases in Escherichia coli with a single enzyme protein was suggested by Wood and Gunsalus (1949), who were unable to effect any separation of the two activities following extensive purification. In contrast, Sayre and Greenberg (1956) were able to demonstrate that the two activities in sheep liver were due to separate enzymes. With bacterial systems, evidence that the deamination of L-serine and that of L-threonine are catalyzed by different enzymes is only indirect. For example, on the basis of the effect of varying growth conditions upon the relative rates of deamination of L-serine and L-threonine, Dawes (1952), Boyd and Lichstein (1955) and Pardee and Prestidge (1955) have concluded that at least two enzymes are involved. Evidence is presented here for recognition in E. coli extracts of two distinctly different enzymes catalyzing the deamination of L-threonine. In each case, the activity against L-threonine is accompanied by activity against L-serine. One appears to be an adaptive enzyme that is formed best under the conditions of growth used by Wood and Gunsalus (1949); this enzyme is referred to as the Wood and Gunsalus L-threonine deaminase. Some of the properties of the second enzyme deaminating L-threonine have been reported (Umbarger and Brown, 1956), but it was not distinguished from the Wood and Gunsalus enzyme. This enzyme can now be identified by its sensitivity to inhibition by L-isoleucine (Umbarger, 1956b). Its obligatory role in the biosynthesis of L-isoleucine has already been reported (Umbarger, 1956a). Therefore, it is referred to in this paper as the biosynthetic L-threonine deaminase.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 88%

THREONINE DEAMINATION IN ESCHERICHIA COLI II

1957

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Metabolic Aspects of Chemical Genetics

1956

Advances in Enzymology - And Related Areas of Molecular Biology

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Aufklärung biologischer Syntheseketten an Mikroorganismen

Hellmann

Lingens

1961

Angewandte Chemie

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Cis-Hydroxylierung C y c 1 o h e x a n o I a u s C y c 1 o h e x e nS5l) 3,4 g (0,024 Mol) Bortrifluorid-atherat werden zu einer Losung von 4 g (0,049 Mol) Cyclohexen in 100 ml abs. Ather gegeben. Wahrend 20 rnin laBt man hierauf eine Losung von 0,7 g (0,018 Mol) LiAlH, in 70 ml Ather unter Einleiten von Stickstoff und aullerer Kiihlung eintropfen. Dic Reaktionslbsung wird in einer Stickstoff-Atmosphare 2 h weitergeriihrt. Vorsichtiger Zusatz von 20 ml Aceton dient zum Verbrauch iiberschiissigen Diborans. Zu der Losung wird eine gesattigte Natriumsulfatlosung und festes Natriumsulfat zugegeben. Die ungelosten Restandteile werden abfiltriert, der Nioderschlag mit Ather nachgewaschen und das klare Filtrat eingedampft. Der Riickstand wird in 30 ml 90-proz. Alkohol, in dem 0,8 g Natriumhydroxyd gelost sind, aufgenommen und rnit 20-proz. wasserigem Wasserstoffperoxyd innerhalb von 5 min versetzt, wobei sich die Losung auf ca. 70 "C erwarmt. Bei dieser Temperatur wird noch weitere 5 rnin gehalten und dann abgekiihlt. Man gibt Wasser und Ather zu, waseht die Htherschicht rnit Wasser nach, trocknet und destilliert das Lbsungsmittel ab. Die fraktionierte Destillation des Riickstands ergibt 4,O g Cyclohexanol, F p = 161 bis 162 'C (Ausb. 82 %).Gleicherweise kann 1-Octen in einer Ausbeute von 80% in n-Octanol, F p = 194 bis 196 "C, iibergefuhrt werden. 2-( p -A n i s y I ) -a t h a n o ISsz) 0,125 Mol) Natriumborhydrid in 80 ml Diglyme wird in C' '19 ee-Eine Losung von 23,l g (0,33 Mol) Z-Methyl-2-buten und 4,8 g kiihlt, rnit Stickstoff gespiilt und unter Riihren mit 23,O g (0,166 Nol) Bortrifluoridatherat wahrend 30 min vcrwtzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 1 h bei 0 "C gestanden hat, werden 20,l g (0,15 Mol) p-Methoxystyrol wahrend 5 rnin zugegeben. Each ca. 2 h hat sich die Reaktionslosung auf Zimmertemperatur erwarmt; sie wiTd dann mit alkalischem Wasserstoffsuperoxyd oxydiert und rnit Ather extrahiert. Die atherischen Ausziige wascht man vier-ma1 rnit Wasser nach, wobei das Diqlyme entfernt wird, trocknet und destilliert das Losungsmittel ab. Das 2-(p-Anisy1)-athanol erhalt man in einer Ausbeute von 80 %, Kp,, = 138 bis 140 "C, Fp = 27 bis 28 "C. Die gaschromatographimhe Analyse crgibt e k e Reinheit von mindestens 98 %. Herrn Direktor Dr. J . Renz danke ich fur die anregenden Diskussionen und die Forderung dieser Arbeit. Eingegangen a m 25. August Z u r Aufklarung biochemischer Syntheseketten bieten Mikroorganismen besonders gunstige Voraussetzungen. Sie lassen sich rasch zuchten, beanspruchen wenig Raum, sind in unzahligen Arten leicht zuganglich und k o n n e n vielfach Synthesen vollfuhren, zu denen hoher organisierte Lebewesen nicht imstande sind. Vor allem a b e r lassen sie sich mit einfachen Mitteln in Mutanten verwandeln, die a u f verschiedene Weise eine leichte Analyse von Stoffwechselprodukten ermoglichen. Deutaehe Akademie der Wirsenrchoftan xu Lt;i::a 107 l n r t i t u t o n o r g . Cbmrnio I08 Angew. Chem. 73. Jahrg. 1961 I N r . 3 s5)

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The Use of Metabolically Blocked Organisms for the Analysis of Biosynthetic Pathways1

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