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Metabolism of Round Spermatids: Kinetic Properties of Pyruvate Kinase
Author(s) -
NAKAMURA M.,
OKINAGA S.,
ARAI K.
Publication year - 2009
Publication title -
andrologia
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.633
H-Index - 59
eISSN - 1439-0272
pISSN - 0303-4569
DOI - 10.1111/j.1439-0272.1987.tb01866.x
Subject(s) - pyruvate kinase , glycolysis , phosphoenolpyruvate carboxykinase , chemistry , intracellular , phosphofructokinase , fructose , enzyme , metabolism , biochemistry , biology
Summary: Round spermatids (steps 1–8) were isolated from rat testes and kinetic properties of pyruvate kinase (PK) in their extract were examined. A plot of PK activity against phosphoenolpyruvate (PEP) or ADP concentration appeared sigmoidal. Km values for PEP and ADP were 0.12 and 0.29 mM, respectively. However, fructose 1,6‐bisphos‐phate (FBP) stimulated the enzyme markedly by increasing its affinity for PEP. FBP (0.35 μM) was required for 50% activation of PK, when the PK activity was measured at 25 μM PEP and 0.2 mM ADP. In contrast, ATP (Ki = 6.5 mM) inhibited the PK activity. On the other hand, in the presence of 5 mM glucose, the level of FBP in spermatids increased markedly, while that of ATP declined rapidly. The level of ADP remained constant. When the activity of PK in spermatid extract was measured at intracellular levels of FBP, ADP and ATP, it was maximum. The results suggest that PK becomes probably fully activated when glucose is metabolized in the glycolytic pathway of spermatids. It seems unlikely that PK is the rate‐limiting step in glycolysis of spermatids. Zusammenfassung: Stoffwechsel der runden Spermatiden bei der Ratte: Kinetische Eigenschaften der Pyruvatkinase Es wurden die runden Spermatiden (Stufe 1–8) aus dem Ratten‐hoden isoliert und hinsichtlich der kinetischen Eigenschaften der Pyruvatkinase (PK) im Extrakt überprüft. Eine graphische Darstellung der PK‐Aktivität gegen PEP bzw. ADP ergab eine sigmoidartige Kurve. Km‐Werte für PEP und ADP waren 0, 12 und 0,29 mM. Jedoch bewirkte FBP eine Stimulation des Enzyms durch seine Affinität für PEP. FBP (0.35 μM) wurde benötigt für 50% der PK‐Aktivität, wenn die PK‐Aktivität bei 25 μM PEP und 0,2 mM ADP gemessen wurde. Im Gegensatz dazu hemmte ATP (Ki = 6,5 mM) die PK‐Aktivität. Andererseits stieg der FBP‐Wert in den Spermatiden deutlich an, wenn in Anwesenheit von 5 mM Glukose gemessen wurde, während ATP stark abfiel. Der Wert für ADP blieb konstant. Wenn die PK‐Aktivität im Spermatidenextrakt als intrazelluläre Werte von FBP, ADP und ATP gemessen wurden, war das maximal. Die Ergebnisse besa‐gen, daß PK vollständig aktiviert wird wenn Glukose metabolisiert wird.