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Study of LysosomalE:n之ymeSin Fish Muscle Tissues−1VI Distr:bution of;ご−N−Acetylglucosaminidasein Tissues of

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(1)

BulL Fac.Fish.Mic Univ.  

No.ユ1:51…56   0etoberl.198∠ま  

Study of LysosomalE:n之ymeSin Fish Muscle Tissues−1VI    Distr:bution of;ご−N−Acetylglucosaminidasein Tissues of  

Severa!Fish Species  

RyujiUENOand Yoshishige HoRIGUCHI  

Facu】ty of Fisheries,Mie University  

The present study was undertaken to examine the distribution oflysosomaland   SO】ubleβ−N−8eetylglucosaminidasesin the white andredmusclesofseveralfi5hspecies   and jn theinternalorgans of carp.Assays di5tinguishiれgbetweenly$OSOma‡and soluble  

β−N−aCetylglucosaminidases were used.The additions of citrate buffer,PH4.5 and   of N−aeetylgalaetosamineねthe enzyme solutioれ Prepared from fi5h tissues were for  

the assays oflysosomaland solubleβ−N−aCetylglucosaminidases,reSpeC乞ively.Eight   SpeCies of fi5h:yellow tail,Carp,maCkerel,Sard;ne,gizzard shad,gru姉StOne floun・  

der and yellowfin tuna were examined.The activity ofbothβ−N−aeetylglueosaminidase   WaS found to be higherin red mu5Cle thanin white.Thelysosomalβ−N−aCetyJgluco・  

saminidaselVaS PrOminenLin both nluSCles.but thc≠・hitc muselc of5tOnC fJounder had   higher activity of solubleβ−N−aCetylglucosaminidase than that of thc宣ysosomal.The   greatest amoumts of bothβ−N−aeetylglueosamin;dase activity were foundin the spleen   of carp.Thelysosomalβ−N−aCetylglucosaminidase was also prominentin allol。gans   buもthe blood of carp.The blood cells had approximateIy the same amounts of soluble  

β−N−aCety主glucosaminidase as that of thely紬$Omal.and the plasma contained mostly   lyso50malβ−N−aeetylglueosaminidase.  

Key words:β−N一級eetylglucosaminidase.1ysosomalen之yme,fish,di5tribution   

In previous papers(UENO¢£αg.1979and1984),it was reported−that two type50f   β−N−aCetylglucosaminidase(NAG),1ysosomaland soluble,Were foundin the white and red   muscles of carp.The former are the type B of NAG which ha5 the optimum pH at  

4.5,and thelatter might be the type Clike enzyme which has the optimum pH at6柵7.  

The study reported here was undertaken toinvestigate the distribution oflysosomal   and soluble NAGsin the tissues of severalspecies of fish.  

Materials and Methods  

Fish:Yel王ow tail(2000g),ぶeγわJα曙視軸祝eγαd£α払and carp(500g),Cプprよ乃祝βCα叩れ   Were purChased from the Tado Fish Farm and the SazaraMUra Fish Fal・m,Mie,reSPeC・  

tively.Mackel、el(107g),5com∂gγノ叩0乃まc7ょぎ,Sardine(80g).ぶαγd言乃0卵mぞgα乃0ぶま査c姉gizzard   

(2)

shad(170g),C毎α乃Odo符p祝乃C〜α孟㍊ぶ,and grunt(130g),鍋肌御嶽顔㈹α 汗混臓血明 Which  

had been caught by netinIse Bay,Mie,Were uSed.Stone flounder(100g),Kareius   bicoloratzLS and the fl、oZen fi11et of yellowfin tunこl.NぐOLhlLl111(!S n[bacorn,l\・ere PurChased  

from the Tsu Fish Market,Mie.Allfish but yeuowfin tunna were aliveiustbefore being  

used as experimenta)material.  

Reagen七S:4−Methylurnbeliiferyト2−aCetamido−2−deoxy−β−D−glucopyranoside(Koch−Light)  

was used as the sub$trate Of NAG.The other reagents were obtained from the Wako  

Pure Chcmica)1ndustries.Ltd.  

Preparation of enzyme:The muscles of ye)loIVfin tuna,〉・ellow tail.maekerel,Sal・dine,  

grunt,gizzard shad,dnd carp were separatedinto white and red.h stone flounder,  

white muscle only was used beeauseit has no red.  

Carp tissue5Were prepared as follows:Carp was placedin an anesthetic of3%  

ethylcarbamate.After a fewminutes,about5mlof blood was collected from the   baibus arteriosus hy cylinge,Which had been wettedwith O.25%heparin.The body was   then dissected and theinternalorgans obtained were separatedinto heart,liver,Spleen  

and spermary.  

The tissues except the blood were rinsed withl%NaCland ctltinto smallpieces.  

A portion of the tissues(1g)was placedin a blendercupholdi噂10m曇ofO.01Mphosphate   containing50mM EDTA,pH7.2.The blood(5ml)was centrifuged at5,000rpm forlO   min to separate the blood cells and plasma(about3ml).The biood cells were washed   three times withl%NaCland suspendedin3mlof the phosphate buffer.  

The suspension obtained was homogenized by a WaringBlender(Sakuma Seisakusho   Co.Ltd.)at maximum speed for5min.The homogenatel柑S made to O.1%Triton X   lOO and allowed to stand at4Oc for30min.After centrifugation at15,000rpm for30   min,the resulting supernatant was keptin a freezer at −800c and used for the assay  

of NAG.  

Substrate so暮ution:4−Methylumbeuiferyト2−aCetamido−2−deoxypβ−D−glucopyranoside  

(10mM),Which had been dissoIvedin ethylen glycolmonoethylether,WaS keptin a   refrigerator and used as the stock solution of substrate.The solutionⅥraS dilutedⅥ雨h  

acetate or eitrate buffer to be O.2mM just before usi噂.  

Assays distinguishing betweenlysosom&land solubIe NAGsin fish tissues were car・  

ried out as follows:  

Assay ofIysosomalNAG:To O.05mlof the enzyme solution,0.05mlof O.2Mcitrate   buffer,pH4.5,WaS added and preincubated at370c for30min.After preincubation,  

0.1mlof the substrate solution diluted with the buffer containing O.3M NaCIwas added   andincubated at370C for30min.Then,3.3mlof50mM glycine buffer containing5   mM EDTA,pHlO.4,WaS added to the reaction mixture.The released4−methylumbelli・  

ferone was measured at Em460nm and Ex365nm by a spectrofluorometer(Japan   Spectronic Co.Ltd..Type FP−・l).  

Assay of so】uble NAG;To O.05mlof the enzyme solution was added O.05m】of80   

(3)

Distribution ofβ−N−aCetylglucosaminidasein fish   53  

mM N−aCetylgalactosamine and preincubated at370c forI30min.After preincubation,  

0.1mlof the substrate solution diluted with O.2 M acetate buffer containing O.3M NaCi,  

pH6.0,WaS added andincubated at370C for 30min,Then,the glycine buffer was   added to t‡le reaCtion mixture,and the released4−methylumbelliferone was measured by   a spectrofluorometer.  

Determination of protein:Protein was determined br the rnethod of L(川・tll・et ol.  

(ユ951).The amount of protein was expressed a5bovine serum albmine.  

ResuIts and Discussion  

Examination of assays distinguishing betweenlysosoma[and soluble NAGsin fish  

tissues  

h a previous paper(UENO e〜αg.1984),it was reported止はt】ysosomaland soluble  

NAGs of carp muscle differedin pH stability,pH optima andinhibition behaviour by  

acetate and N−aCetylgalactosamine.In the present experiment,aSSayS distinguishing between   both NAGsin carp muscle was examined by using the differencesin血e enzymatic property  

of both NAGs.An extract of carp red mucle was used as the enzyme solution.The   assay conditions are describcdin Matel・ials and Methods.  

The acid treatment(the addition of O.2M citrate buffer,pH 4.5,tO the enzyme   solution)was used to denature soluble NAG,and the amino sugar(the addition of aO   mM N−aCetylgalactosamine to the cnzyme solution)was for theinactivation oflysosomal   NAG.The activity ratio oflysosomalto solubleNAGin the red muscle of carp wa  

about5:11Vhen:meaSured by these as5ayS.This value waぶapprOXimately the same as   that of the ratio which was obtained from the elution pattern of both NAGsin carpred  

muscle by DEAE−Cellulose chromatographyくUENO e孟αg.19a4).  

Various soIvents for extraction of NAG from fish tissues  

TablelsholVS the extraction oflysosomaland soluble NAGs by various solvents.  

Tablel,Various solvents tor extraction ofβ−N−aCetylglucosaminidasc from carp red muscle  

Lysosoma】がAG◆Zactivity   So】ub】e NAG aetiv如   Solvents  

RF 】xlO/min/g tissue RF/min/mg proし RFxlO/min/g tissue RF/min/mg prot.  

Disli‖edl\・al亡1・   17・l.7   

50mM EDl鵠   248.1   

1%NaC1   235.3   

1%NaCl十50mM ED′仇pH7.2   307.2   0.01M phosphate buffer,pH7.2   288,3  

120.4   3.2   

79.1   28.3   

83.1   3.4   

67.8   34.4   

111.8   25,9   

86.0   40.3   

66.7   17.9  

buffer+50mM   O.25M sucrose+1mM El) m+  

0.2M KC‡,pH7.2  

*l 

Relative fluorescence,♯2β−N−aCetylg!ucosaminidase.   

(4)

The highest specific activity oflysosomalNAG was obtained from the extract with  

di5tilled water,butits yield waslow.With O.01M phosphate buffer,pH7.2,and the   same buffer containing50mM EDTA,a high specific activity and yield oflysosomal  

NAG were obtained from their extracts.  

The highest specific activity of soluble NAG was observedin the extract with O.01  

M phosphate buffer containing50mM EDTA,pH7.2,andits yield was also high.It   i5SuggeSted that the addition of EDTA to the solution may be needed not only for sta・  

bilizing the NAG activity to dialysis,Whichis deseribedin a previous paper(UENO et  

a乙1984),but also to facilitate a good extraction from fish tissues.Thus,aS the soIvent   for extraction of both NAGs,0.01M phosphate buffer containing 50 mM EDTA pH   7.2,WaS uSedin the followi†lg eXperiments.  

Distribution oflysosomaland soIuble NAGsin muscJe of severalfish species  

Table2shows the enzymatic activity oflysosomaland so】uble NAGs of muscle extracts   from severalfish species.  

Table2.Distribution ofβ−N−aCet)・1g)ucosaminidascin muscIc of sel・CralEish spccics   Ly50SOmalNAG♯4activity   Soluble NAG activity   Fish species  

RF−3/min/ml RF/min/mg prot. RF/min/ml RF/min/mg prot.  

●■  

M M M M M M M M M M M M M M M  

W R W R W R W R W R W R W W R   0 6 ハU 7 1 5 9 2 6 2 災U O 5 6 9    2 4 3 6 2 0 1 6 1 9 2 7 史U 1 0  

1  2 1 3  

370.7   77.4  

381.7   50.6  

141.3   23.9  

327.3   62.7  

213.2   40.8  

432.1   82.8  

131.0   36,4  

273.3   99.9  

99.8   19.0  

571.8   123.0  

368.3   70.6  

621.8   113.0  

00 ハU 9   

9 5 7  

3 1一  

Yellowfirltuna   Ye=ow tail   Mackerel   Sardine  

Grun【  

Gizzard shad   Sto‡1e flounder   CllrP  

35.2   10.9   52.8   6.9   17.2   8 2   42.7   ま4.5   38.6  

99,0   15.2   185.9  

485.3   98.0   57.7  

567.8   145.2   120.7  

り White musele. ♯2 Red musc重e, *3   Relative f】uoreseenee, *4 β−N−Acetylg】ucosaminidase.  

LysosomalNAG:The high activity oflysosomalNAG was foundin the red muscle  

of a11species.The high order of the NAG activitさ・in fish muselelYaS aS foIIolVS:gizzard  

shad>grunt>carp>mackerel>yellowfin tuna>yellow tail>sardinein red muscle;  

and carp>yellowfin tuna>gizzard shad>mackerel>yellow tail>sardine>grunt>  

stone flounderinlVhite muscle.  

Soluble NAG:The high activity of solub】e NAG ≠・aS also foundin thc rcd musetc  

of allspecies but stone flounder.The high order of the NAG activityin fish muscle   

(5)

Di5tribution ofβ−N−aCetylglucosaminidasein fish   55  

was as follows:Carp>mackerel>grunt>gizzard shad>yellow tail>yeIlowfin tuna>  

sardinein red muscle;and$tOne flounder>carp>yellow tail>gizzard shad>mackerel  

>yeuowfin tuna>gTunt>sardinein white muscle.A considerably higher activity of   the NAG wasin the white muscle of stone flounder.  

The data alsoindicate thatlysosom81NAG was prominentin the white and red  

mtlSCles of fish species used here,but only the whitemusleof stone flounder had higher   activity of soluble NAG than that of thelysosomal.  

Generally,it appears to be difficult to compare血eactivity ofenzymesinfish tissues   because of theindividua量,SeaSOna王,and envirorlmentalvariations among fish species.In   this experiment,it was difficult to determine the correlationin the muscle NAG activity  

among them.   

Distribution of lysosomal and soluble NAGs in various organs of carp 

As shownin Table3.greater amounts of both NAG activity were foundin spleen  

Table3.Distribution otβ−N−aCetylglucosaminidasein theintcrnalorgans of carp  

Lysoso汀Ia玉村AG♯2activity   Soluble NAG aetivity   RF*lxlO2/min/ml RF/min/mg prot. RFxlO諾/min/ml RF/min/mg prot.  

l  ハU  

3 6 5 00 2 0   

1 ハU l l ハリ ハU  

1:34.0   1・l.ご   175.0  

46.6    0.2    0.05  

1.(I    l.5  

3 1 7 6 0 3  

8 2 ハhU 5 nU ハリ  

1     2  

852.0    52.2   2012.0  

145.0    18.5    1.5  

4.9   5.7  

Liver  

l・l亡・王lI・t  

Spleen   Spermary   Blood cells  

l)1a5mこI  

Whit(!muSCle   Red mu5C蔓e  

■1 

Relative f】uoresぐenCe. ■芝 β−N−Acetylglucosaminidase.  

andliver which contain variousmucopolysaccharides consisting of hexsoses,hexsosamines and so   on.KoIZUMland NAKAか4URA(1973)reported that the spleen,1iver,and kidney of rats con−  

tained higher activity of mueopolysaccharases than the other tissues.Therefore,itis   suggested that NAG participatesin the metabolisms of mucopolysaecharidcsin these  

tissues.  

The data show thatlysosomalNAG was prominentin alltissues but blood.The  

blood cellsllad approximately the same amount of soIuble NAG as thatof thelysosomal,  

and the plasma contained mostiylysosomalNAG activity.The p王・eSenCe Ofsolub量e NAG   in the plasma might be due to contamination by hemolysis at tlle time of co11eeting the   blood from 沈e carp.  

Severalisoenzymes of NAG were foundin human serum and named:typeS B,Ⅰ,  

Ⅰ2and A of NAG,1istedin the order of decreasingisoelectI・onie points(RoBINSON and  

STl叔LING1968,P‡モ1CE and DANCE1972).These enzymes have an acidic pH optima and   

(6)

might be similar tolysosomalNAG of carp.On the other hand,ithas been reported that   type C of NAG having a more neutralpH optimais presentin various tissues except  

the bl。。d cells of human(SwALLOWeiaL1976,BEUTLERandKuHL1977).This enzyme   might be soluble NAGin the blood cells and the red muscle of carp.Itisinteresting  

that considerable amounts of soluble NAG at,e PreSentin thc blood cells hut notin the   plasma of carp.Further work on soluble NAG willbe concerned with the elucidation   of the biologiealfunction of the enzymein various fish species.  

References   

BEUTl−ER,E.and W.KuHL,1977.The tissue distribution ofhexosaminidase S and hexosaminidase C.  

A乃軋 肋汎 Ge乃e〜り エαJIdリヰl:163仙167.  

Ko王ZUML T amd N.NAKAれ1UlモA,1973.Internalorgan5.The ExperimentalMethods of Mucopolysaccha・  

ride8血ⅠⅠ.(ed.by Z.Yos】ilZAWAand E.HASEGAWA),方8卯鬼祝乃0勒8沌i,Nanko−Do,Tokyo,99;45】  

60(InJapanese).  

Lo椚IY,0.H.,N.J.RosEBROUGrI,A.よFARR and R.J.RANDALL,1951.Protein measurement with t】−e   folin phenolreagent.ノ一風崩.Cんe札,193:265】275.  

P椚CE,R.G.and N.D^NCE,1972.The demonstration of multiple heat stable forms of NLaCetyトβ−  

glucosaminidasein normalbuman serum.β玩んま椚、戯廃車ほ.加庖∴‖‖145山153・  

PoBINSON,D.andJ.L.S′rlRl。王NG,1968.N−Acetyトβ−glucosaminidasein human8p】een.月focんe肌ノり川7:  

321一帖327.  

SwA】<.‡一OW,D.MりL.EvANS,N.SAHA and H.HARRIS,1976.Characterization and tissue distribution of   N−aeetylhexosaminid8Se C:$ugge5日ve evidence for aseparate hexosam王n妄dase】oeu$.血7i・払m・  

G帥g〜リエ抑(プリ」川:55叩66.  

UENO.R.,T.MoRISHl・rA and T.TAKA‡柏S川,1979.Study oflysosomalenzymesin fish mu5Cle tissue仙Ⅰ.  

β−N−Acetylg王ucosaminida5ein earp muscle.rrhis Bu圧,8:209仙216(InJapanese).  

酬伸一酬,山山仙and叩】肌N川血血仙  ,1984.Study oflysosomalenzymesin fish musele tissue−Ⅴ・  

Partialpurification ofβ−N−aCetylglucosaminidasein carp red muscle and theirgcneralproperty・  

JムJIJ.11:11、lバ.   

参照

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