Nachweis von 3,3-diindolyl-(3)-propandiol-(1,2) und 2-Oxo-3-indolyl-(3)-propanol-(1) und ihrer phosphorsäure ester bei Tryptophanmangelmutanten von Saccharomyces cerevisiae

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PRELIMINARY NOTES

PN

21o99

Nachweis von 3,3-Diindolyl-(3)-propandiol-(1,2) und 2-Oxo-3-indolyl-(3)propanol-(1) und ihrer Phosphorsiiure ester bei Tryptophanmange|mutanten yon Saccharomycescerevisiae Die Biosynthese des Tryptophans verl~iuft in den beiden letzten Reaktionsschrittert fiber den Phosphors~iureester des 3-Indolyl-(3)-glycerins und Indol. Beide Zwischenprodukte wurden bei geeigneten Mangelrnutanten yon Escherichie coli, Salmonella @phimuriun4 und Neurospora cmss~ 1-3 als Akkumulate isoliert, wobei der 3-Indolyl-(3)-glycerin-I-phosphors~iureester in entphosphorylierter Form auftritt. Bei entsprechend blockierten Tryptophan--Mutanten yon Seccharomyces cerevisiae konnten wir dagegen keines der beiden Zwischenprodukte als Akkumulat finden. Stattdessen 1less sich aus der~ Medien von Mutanten, die sowohl vor dem Indol als auch hinter dem Indol den genetischen Block haben, jeweils das gleiche Akkumulatgemisch isolieren. Dieses besteht aus Anthranils~iure, Anthranils/iurederivaten 4 und zwei Indolverbindungen. Ueber Dfinnschichtchromatographie an Kieselgel im System Chloroform- Methanol- Eisessig (95 : 12 : 5) konnten die beiden Indolderivate getrennt werden. Die schneller laufende Komponente (I) f~irbt sich mit Ehrlich's-Reagens ~ihnlich wie Indol violett, zeigt stark reduzierende Eigenschaften (momentane Rotf~irbung mit 2,3,5-Triphenyltetrazoliumehlorid in alkalischer LSsung, Ausscheidung yon Silber aus ammoniakalischer SilbernitratlSsung) und bildet mit 2,4-Dinitrophenylhydrazin ein entsprechendes Hydrazon. Das Infrarot-Spektrum dieser Indolkomponente zeigt eine Carbonylbande bei I7Io cm -1. Dutch Oxydation mit Natriumperjodat erh~ilt man aus I lndolyl-(3)-essigs~iure, wtthrend Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid zu 3-Indolyl-(3)-propandiol-(I,2 ) ffihrt. Bei dem Indolderivat I handelt es sich demn a c h u m 2-Oxo-3-indolyl-(3)-propanol-(I). Die langsamer wandernde Indolkomponente (II) ;ihnelt in ihren Eigenschaften dern 3-Indolyl-(3)-glycerin, l~isst sich aber yon letzterem im genannten Diinnschichtsystem gut unterscheiden. Das Ultraviolett-Spektrnm entspricht vSllig dem des 3-Indolyl-(3)-glycerins, und auch die Infrarot-Spektren der beiden Verbindungen zeigen grosse Aehnlichkeit. Ihr Nachweis mit Sprtihreagentien wie Ehrlich's-Reagens, Prochazka-Reagens und Salkowsky-Reagens auf Indolderivate 5 ffihrt mit beiden Verbindungen jeweils nahezu znr gleichen F~irbung. Dagegen l~isst sich II im Unterschied zu 3-Indolyl-(3)-glycerin mit Perjodat im neutralen Milieu nieht zu Indolyl-3-aldehyd spalten. Gesamtanalyse und Mo!ekulargewicht yon II liessen vermuten, dass es sich um ein Bisindolderivat handelt. Naeh unseren Befunden war ftir II die Struktur des 3,3-Diindolyl-(3)-propandiol-(I,2) sehr wahrscheinlich. Diese Verbindung konnte aus Indol und Glycerinaldehydacetal unter saurer Katalyse synthetisiert werden und erwies sich in allen geschilderten Reaktionen sowie Ultraviolett- und InfrarotSpektren als identisch mit II.

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II

Biochim. Biophys. Acts, lO 7 (1965) 183-184

IS 4

PRELI?vIINARY NOTES

3,3-Diindolyl-(3)-propandiol-(z,2) e n t s t e h t auch in gr6sserer Menge, wenn m a n einem H e f e w i l d s t a m m I n d o l anbietet. A u s s e r d e m k o n n t e gezeigt werden, dass 3,3-DiindoiyL (3)-propandiob(L2) u n d in geringerer Menge aueh 2-0xo-3-indoly!-(3)-propano1-(I) in F o r m der P h o s p h o r s g u r e e s t e r gebildet werden, wenn m a n 3-Indoly]-(3)-gtycerint - p h o s p h o r s ~ u r e m i t d e m E n z y m r o h e x t r a k t einer H e f e m u t a n t e m i t genetisehem B!oek v o r d e m t n d o i i n k u b i e r t . D a b e i erweist sich der P h o s p h o r s ~ u r e e s t e r des 3,3 ~D i i n d o l y l - ( 3 ) - p r o p a n d i o l s - ( I , 2) n a e h den angefiihrten R e a k t i o n e n u n d c b r o m a t o g r a p h i s c h e n B e f n n d e n als identisch m i t der I n d o l v e r b i n d u n g , die GARRICK, E>SERF~LD UND SUSKIND~ n e b e n 3-Indolyt-(3)-glycerin-z-phosphorsgure erhielten, a!s sie die e n z y m a t i s c h e U m s e t z u n g y o n I n d o l u n d O l y c e r i n a l d e h y d p h o s p h a t m i t T r y p t o p h a n s y n t h a s e (EC 4.2.L2o) y o n N . crassa studierten. Von EDDY UND KIRSOP ~ w u r d e ebenfalls iiber das A u f t r e t e n einer u n b e k a n n t e n t n d o l v e r b i n d u n g berichtet, dig neben Indol, Anthranils{fure u n d T r y p t o p h o l bei einem P y r i d o x i n - b e d i i r f t i g e n Hefewiids t a m m gebildet w e r d e n so]l, E i n e Ueberprfifung ihrer Ergebnisse ergab, dass auch hier 3,3-Diindolyl-(3)-propandiol- (~,2) u n d z-Oxo-3-indolyl-(3)-propanol- (~), a b e t kein I n d o l auftreten. Der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t u n d d e m F o n d s der Chemischen Industrie d a n k e n wir f a r U n t e r s t f i t z u n g dieser Arbeit, H e r r n Dr. C YAXO~SXY, S t a n ford, IZalifornien, d a n k e n wit ffir die U e b e r l a s s u n g von 3-Indolyl-(3)-glycerin-z-phosphors~ure. Biochemische Abteflm~g des Chemische<~ I~,stitutes der U~iversitiit Ti;bi~ge~¢, Ti~bi~ge~¢ (Deu~schla~¢d)

FRANZ I, INGENS WER~mR ,GO~;B~L

I c. YANOPSKY,Biochim. Biop~ys. Acta, 20 (I956) 438. 2 F. LING~5!S,H. J. BI:RK~ARD¢,H. H~LL~IAN>T~ND F. NAUDEWI¢Z,Z. Naturforsch., ~2 b (I957) 493, 4973 S. R. SusKIND ~ N D E. JORDAN, Scie~zce, I29 (I959) 16t4. 4 F. LINGENS UND W. GOEB~L, unver6ffentlicht. 5 Z. PROC~AZKA,in I. M. HAIS UND K. ~IAC]:;K,Handbuch der Papierch~,omatographie, Fisher, Jena, 1958, p. 586 und 76o. 6 H. D. GARRICK,H. ELB~RF~LD L'ND S. R. SLTSKIND,Scie1~ce, I45 (1964) 491. 7 A. A. EDDY UXD B. KIRSOP, J. I~zst. Brewi~g, 6i (I955) 382. E i n g e g a n g e n a m I I . Juni, I965 Biochim. Biophys. Acta, Io 7 (1965) I83-184

PX 2~ 098

# c h a n g e e n t r e a d e n i n e - n u c i e o t i d e s e x t r a - et i n t r a m i t o c h o n d r i a u x Les m i t o c h o n d r i e s c o n d e n n e n t des ad6nine-nucl6otides >~ ; de plus. elles p e u v e n r fixer des adfnine-nucl6otides exog6nes% L ' e x i s t e n c e d un 6change entre ad4ninenuc16otides endog6nes et exog6nes a 6t6 r~cemment signal~e (cf. r6fs. 6.7). Diff6rentes caract6ristiques c o n c e r n a n t la cin6tique de cet 6change ont ~t4 fitudi4es avec du [14C]ADP et sont relat6es dans cette note pr61iminaire. On m o n t r e en p a r t i c u l i e r q u ' u n e f r a c t i o n seulement des nucl6otides i n t r a m i t o c h o n d r i a u x est 6changeable avec le [14C]ADP e x t r a m i t o c h o n d r i a l et q u ' u n e q u a n t i t 6 de radioactivit6 faible rnais Biochim. Biophys. Acta, lO7 (t965) I84-I88