Nghiên cứu hóa học mô học định lượng hoạt tính phosphatase kiềm trong các tế bào biểu mô tá tràng của chuột đã được tách riêng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 30 - Trang 583-589 - 1998
Štefan Mozeš, Ľudovit Lenhardt, Agáta Martinková

Tóm tắt

Một phương pháp tách biệt đơn giản cho phép định lượng hoạt tính của phosphatase kiềm trong các tế bào biểu mô tá tràng duy nhất, chưa được cố định và đã được trình bày. Hoạt tính của phosphatase kiềm liên kết với màng chớp ruột đã được chứng minh bằng cách sử dụng naphthol AS-BI phosphate làm cơ chất và hexazotized New Fuchsin làm tác nhân liên kết đồng thời. Sản phẩm phản ứng cuối cùng, được đo bằng phương pháp quang phổ tế bào, tăng tuyến tính theo thời gian ủ (tối đa 10 phút) và theo nồng độ cơ chất (tối đa 0.4 mM). Hoạt tính enzym tối đa đạt được ở pH 8.9. Sự thay đổi nồng độ cơ chất đã tiết lộ các thông số động học cho naphthol AS-BI phosphate với Km = 0.17 ± 0.015 và Vmax = 13.9 ± 1.38. Đặc tính của phản ứng enzym đã được xác nhận bởi sự ức chế hoàn toàn hoạt tính enzym trong sự hiện diện của l-cysteine (10 mm) và ức chế 80% với L-phenylalanine (30 mM). So sánh hoạt tính phosphatase kiềm trong các phần cắt cryostat 8-μm (bắt đầu từ đầu ngón và tiến tới phần crypt) dọc theo trục nhung mao, với hoạt tính của các tế bào đơn lẻ thu được bằng phương pháp tách biệt liên tiếp, cho thấy giá trị tương tự của tỷ lệ phần trăm được lấy từ tổng hoạt tính trong hai phương pháp khác nhau này. Điều này cho thấy rằng quy trình tách biệt được trình bày cho phép làm nổi bật các tế bào tương ứng từ các vùng tương ứng của nhung mao. Cuối cùng, các tế bào đã được tách riêng có thể được sử dụng như một công cụ giá trị cho phân tích định lượng hoạt tính phosphatase kiềm dọc theo chiều dài của nhung mao.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Alpers, D.H., Zhang, Y. & Ahnen, D.J. (1995) Synthesis and parallel secretion of rat intestinal alkaline phosphatase and surfactant-like particle protein. Am. J. Physiol. 268, E1205-14. Bader, C.A., Ben nasr, L., Monet, J.-D., Bachlet, M., Assaily, J. & Ulmann, A. (1984) In situ biochemical studies of intestinal alkaline phosphatase in normal and phosphate-depleted rats by microdensitometry. J. Biol. Chem. 259, 11658-61. Ben nasr, L., Monet, J.-D. & Lucas, A. (1988) Rapid (10-minute) stimulation of rat duodenal alkaline phosphatase activity by 1,25-dihydroxyvitamin D3. Endocrinology 123, 1778-82. Bikle, D.D., Zolock, D.T. & MUNSON, S. (1984) Differential response of duodenal epithelial cells to 1,25-dihydroxyvitamin D3 according to position on the villus: a comparison of calcium uptake, calcium-binding protein, and alkaline phosphatase activity. Endocrinology 115, 2077-84. Burstone, M.S. (1962) Enzyme Histochemistry and its Application in the Study of Neoplasm. New York: Academic Press. Buts, J.-P., Dkeyser, N., Kolanowski, J. & Van Hoof, F. (1990) Hormonal regulation of the rat small intestine: responsiveness of villus and crypt cells to insulin during the suckling period and unresponsiveness after weaning. Pediatr. Res. 27, 161-4. Chayen, J., Bitensky, L. & Butcher, R.G. (1973) Practical Histochemistry, pp. 106-10. London, New York: John Wiley & Sons. Fernley, H.N. & Walker, P.G. (1970) Inhibition of alkaline phosphatase by L-phenylalanine. Biochem. J. 116, 543-50. Frederiks, W.M., Marx, F., Jonges, G.N. & Van Noorden, C.J.F. (1987) Quantitative histochemical study of acid phosphatase activity in rat liver using a semipermeable membrane technique. J. Histochem. Cytochem. 35, 175-80. Gutschmidt, S., Kaul, W. & Riecken, E.O. (1979) A quantitative histochemical technique for the characterisation of á-glucosidases in the brush-border membrane of rat jejunum. Histochemistry 63, 81-101. Gutschmidt, S., Lange, U. & Riecken, E.O. (1980) Kinetic characterization of unspecific alkaline phosphatase at different villus sites of rat jejunum. Histochemistry 69, 189-220. Gutschmidt, S., Lange, U. & Riecken, E.O. (1981) ‘In situ’ - measurements of protein contents in the brush border region along rat jejunal villi and their correlations with four enzyme activities. Histochemistry 72, 467-79. Karasaki, S. (1975) Cell proliferation and subcellular localization of alkaline phosphatase activity in rat liver parenchyma during azo dye carcinogenesis. Cancer Res. 35, 482-91. Hugon, J. & Borgers, M. (1966) Ultrastructural localisation of alkaline phosphatase activity in the absorbing cells of the duodenum of mouse. J. Histochem. Cytochem. 14, 629-34. Lojda, Z., Ploeg, M. & Duijn, P. (1967) Phosphatase of the naphthol AS series in the quantitative determination of alkaline and acid phosphatase activities ‘in situ’ studied in polyacrylamide membrane model system and by cytospectrophotometry. Histochemie 11, 13-32. Lojda, Z., Grossrau, R. & Schibler, T.H. (1979) Enzyme Histochemistry, pp. 59-70. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag. Lojda, Z., Petrasko, M., HavrÁnkovÁ, E. & Lojda, L. (1984) Early postnatal development of the brush-border enzymes of enterocytes in the rat and mini-pig. Histochem. J. 16, 364-9. Mayahara, H., Hirano, H., Saito, T. & Ogawa, K. (1967) The new lead citrate method for the ultra-cytochemical demonstration of activity of non-specific alkaline phosphatase (orthophosphoric monoester phosphohydrolase). Histochemie 11, 88-96. Miura, S., Asokura, H., Miyairy, M., Morishita, T., Nagatha, H. & Tsuchiya, M. (1982a) Effect of colchicine on intestinal alkaline phosphatase activity during linoleic acid absorption in rat. Digestion 23, 224-31. Miura, S., Asakura, H., Morishita, T., Hibi, T, Munakata, Y., Kobayashi, K. & Tsuchiya, M. (1982b) Changes in intestinal alkaline phosphatase activity in cholera toxine-treated rats. Gut 23, 507-12. Nakae, Y. & Stoward, P. J. (1992) Initial reaction kinetics of succinate dehydrogenase in mouse liver studied with a real-time image analyser system. Histochemistry 98, 7-12. Nakae, Y. & Stoward, P. J. (1993) Kinetic analysis of lactate dehydrogenase in situ in mouse liver determined with a quantitative histochemical technique. Histochem. J. 25, 206-12. Nakae, Y. & Stoward, P. J. (1994) The diverse Michaelis constants and maximum velocities of lactate dehydrogenase in situ in various types of cell. Histochem. J. 26, 292-7. Nakae, Y. & Stoward, P. J. (1995) The kinetics of enzymes in situ, with special reference to lactate and succinate dehydrogenases. Histol. Histopathol. 10, 463-79. Nisselbaum, J.S. & Bodansky, O. (1963) Purification, kinetic, and immunochemical studies of the major variants of lactic dehydrogenase from human liver, hepatoma, and erythrocytes; comparison with the major variant of human heart lactic dehydrogenase. J. Biol. Chem. 238, 969-74. Ono, K. (1979) Ultrastructural localization of alkaline phosphatase activity in small intestinal absorptive cell of adult rats. Histochem. J. 62, 113-19. Raul, F., Simon, P., Kedinger, M. & Haffen, K. (1977) Intestinal enzymes activities in isolated villus and crypt cells during postnatal development of the rat. Cell. Tissue Res. 176, 167-78. Saini, P.K. & Done, J. (1972) The diversity of alkaline phosphatase from rat intestine. Isolation and purification of the enzyme(s). Biochim. Biophys. Acta 258, 147-53. Stigelmair-Herb, M.T., Pospischil, A., Hess, G., Bachmann, P.A. & Baljer, G. (1986) Enzyme histochemistry of the small intestinal mucous in experimental infections of calves with rotavirus and enterotoxigenic Escherichia coli. Vet. Pathol. 23, 125-31. Susheela, L., Venkatesan, K. & Ramasarma, T. (1977) Structural and kinetic studies on the activators of succinate dehydrogenase. Biochim. Biophys. Acta 480, 47-55. Vallet, J., Ronanet, J.-M. & Besancon, P. (1994) Dietary grape seed tannins: effects on nutritional balance and on some enzymatic activities along the cryptal-villus axis of rat small intestine. Ann. Nutr. Metab. 38, 75-84. Van Noorden, C. J. F. & Jonges, G.N. (1987) Quantification of the histochemical reaction for alkaline phosphatase activity using the indoxyl-tetranitro BT method. Histochem. J. 19, 94-102. Van Noorden, C.J.F. & Vogels, I.M.C. (1989) Polyvinyl alcohol and other tissue protectants in enzyme histochemistry: a consumer's guide. Histochem. J. 21, 373-9. Van Noorden, C. J.F., Vogels, I.M.C. & Houtkooper, J.M. (1988) Cytophotometric analysis of alkaline phosphatase and 5'-nucleotidase activity in regenerating rat liver after partial hepatectomy. Cell. Biochem. Funct. 6, 53-60. Weiser, M.M. (1973) Intestinal epithelial cell surface membrane glycoprotein synthesis. I. An indication of cell differentiation. J. Biol. Chem. 248, 2536-41. Zhang, Y., Shao, J.-S., Xie, Q.-M. & Alpers, D. (1996) Immunolocalisation of alkaline phosphatase and surfactant-like particle proteins in rat duodenum during fat absorption. Gastroenterology 110, 478-88.