Transport und Umsatz von Polyalkoholen bei der Hefe Rhodotorula gracilis (glutinis)

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Abstract
Polyalkohole weden von der Hefe Rhodotorula gracilis über den konstitutiven Monosaccharidträger aufgenommen; für Pentitole wurde ein zweiter, induzierbarer Träger gefunden. Die über den konstitutiven Träger in das Zellinnere gelangenden Pentitole Ribitol und l-Arabitol induzieren ein (und dasselbe) Enzymsystem, welches sowohl eine zusätzliche Aufnahme als auch den Abbau von Pentitolen ermöglicht. Hierbei erfolgt eine de novo Proteinsynthese. Das induzierte Transport- und Abbausystem wird auch von den nicht induzierenden Pentitolen Xylitol und d-Arabitol, nicht aber von Hexitolen, Erythritol oder Pentosen benutzt. Der induzierte Transport von Pentitolen erfolgt mit wesentlich höherer Geschwindigkeit und Affinität als deren Transport durch den konstitutiven Monosaccharidträger. Er erfüllt die Kriterien eines aktiven Vorgangs und scheint mit einer gleichzeitigen Aufnahme von Wasserstoffionen verbunden zu sein (H+-Substrat Symport). In Anwesenheit von Monosacchariden wird der induzierte Pentitoltransport stark gehemmt; eine Kompetition der Pentitole mit Monosacchariden liegt jedoch nicht vor. Die durch Ribitol oder l-Arabitol induzierbare Enzymsynthese unterliegt der Repression durch Monosaccharide. Although alditols reached the interior of the cells of Rhodotorula gracilis by means of the constitutive monosaccharide carrier, a second carrier of pentitols was found to be inducible. Ribitol and l-arabinitol, entering the cells by the constitutive carrier, induced a single catabolic enzyme system, including a carrier of pentitols. This induction depended on de novo protein synthesis. In addition to ribitol and l-arabinitol, the induced catabolic enzyme system was also specific for xylitol and d-arabinitol; these two alditols were not inducers. Hexitols, erythritol and pentoses were not transported or catabolized by the induced system. The induced carrier had a lower half-saturation constant, K T , and higher maximal velocity, V, than the constitutive carrier of pentitols. Kinetic studies of induced transport indicated, that this was an active process which appeared to be coupled with the simultaneous uptake of H+-ions (H+-substrate symport). The induced transport of pentitols was strongly inhibited by monosaccharides, although not competitively. The enzyme synthesis induced by ribitol or l-arabinitol was repressed by monosaccharides.