Lehrstuhl fiir Biochernie der Pflamender Westfiilischen Wilhelms-Universitat Miinster

STOFFWECHSEL UND ABBAU VON NICOTINSAURE UND IHREN DERIVATEN IN PFLANZLICHEN ZELLSUSPENSIONSKULTUREN

Metabolism and degradation of nicotinic acid and its derivatives in cell suspension cultures Von K.-W. LEIENBACH, V. HEEGER,H. NEUHANN und W. BARZ

T h e uptake of nicotinic acid, nicotinamide, trigonellin and NAD by cell suspension cultures of mung bean, soybean, garbanzo bean and parsley decreased with increasing charge of substrates. The legumenous cell cultures convert nicotinic acid mainly t o trigonellin whereas the parsley cultures form nicotinic acid-Narabinoside. Furthermore only the parsley cell cultures can decarboxylate nicotinic acid, nicotinamide and NAD, respectively, as well as catalyze ring fission reactions of nicotinic acid. All four cell cultures showed no decarboxylation of trigonellin. Mung &an and garbanzo bean converted the methyl group o f trigonellin mainly to COr though transmethylation reactions could also be observed. Aus dem in Abb. 1 dargestellten Schema des Pyridinnukleotidzyklus geht hervor, daB die Nicotinsaure, die beim Abbau des Nicotinsaureamidadenindinukleotid (NAD) entsteht, immer wieder fur die Resynthese der Pyridinnucleotide benutzt wird (GHOLSON, 1966; GROSS,1969; CHAYKIN, 1967). Auger der Alkaloidbiosynthese ist ein Auslaf3, bzw. ein Abbauweg fur Nicotinsaure aus diesem Reaktionsablauf bei Pflanzen nicht bekannt. Dies war der Ausgangspunkt unserer Untersuchungen uber den Nicotinsaurestoffwechsel in pflanzlichen Zellsuspensionskulturen, in denen wir katabole Reaktionen von Nicotinsaure und einigen ihrer Derivate bestimmen wollen. Bietet man Zellsuspensionskulturen der Mungbohne, Sojabohne, Kichererbse und Petersilie Nicotinsaure in molarer Losung an, so wird diese in vergleichbaren Geschwindigkeiten recht schnell in die Zellen aufgenommen. In Tabelle I sind fur die einzelnen Spezies die Zeiten angegeben, in denen die Halfte des angebotenen Substrates aufgenommen ist. Bei Gabe von Trigonellin, der N-Methylnicotinsaure, nehmen Petersilie-Zellen in etwa 2,s Stunden und Sojabohnen-Zellen in etwa 4 Stunden die Halfte des Substrates auf, dagegen benotigt die Mungbohnenzellkultur 8 Stunden und die der Kichererbse sogar 60 Stunden, um 50%

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Abstract

Stoffivechsel und Abbau von Nicotinsaure in Zellsuspensionskulturen

149

Chinolinsaure

.t

TrigonellinANicotinsliure

desamido-N A D N i c o t l n - , RicininBiosynthese

NH.?

R-NH2*

I

Nicotins&ureamid 4-------

ATP

R-OH, AMP, PPI

-

N A D 3 N A D P

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