Caracterización parcial y respuesta bajo condiciones de hiperregulación de las actividades de Na+-K+ ATPasa y fosfatasa alcalina levamisol-sensible en músculo de la quela del cangrejo eurihalino Cyrtograpsus angulatus
DOI:
https://doi.org/10.3989/scimar.2008.72n115Palabras clave:
fosfatasa alcalina, Na -K AT Pasa, cangrejos, Cyrtograpsus angulatus, levamisol, músculoResumen
En el presente trabajo se estudió la presencia, características y respuesta a la salinidad ambiental de las actividades de Na+-K+ AT Pasa y fosfatasa alcalina (AP) levamisol-sensible en el músculo de la quela del cangrejo eurihalino Cyrtograpsus angulatus. El músculo de la quela exhibió una actividad de Na+-K+ AT Pasa marcadamente dependiente de la concentración de AT P, pH y temperatura del medio de reacción. La actividad fue máxima a 1 mM de AT P, 30-37ºC y a pH 7.4. La actividad de AP levamisol-sensible se caracterizó parcialmente a pH fisiológico (pH 7.4) y a pH 8.0. La I50 fue de 8.8 y 8.0 mM de levamisol a pH 7.4 y 8.0 respectivamente. A ambos pH la actividad de AP levamisol-sensible exhibió una cinética michaeliana (Km=3.451 y 6.606 mM de pNPP, respectivamente). Las actividades de AP levamisol-sensibles fueron fuertemente afectadas por la temperatura, exhibiendo un pico a 37ºC. En cangrejos aclimatados a baja salinidad (10) (condiciones de hiperregulación), las actividades de Na+-K+ ATPasa y de AP levamisol-sensible a pH fisiológico fueron mayores que a 35 de salinidad (condiciones de osmoionoconformación). La respuesta a baja salinidad sugiere que ambas actividades serían componentes de los mecanismos regulatorios a nivel bioquímico secundarios a la hiperregulación en C. angulatus. El estudio de estas actividades contribuye a un mejor conocimiento de los complejos mecanismos bioquímicos en el proceso adaptativo bajo condiciones de hiperregulación de cangrejos eurihalinos.
Descargas
Citas
Ali, A.T., C.B. Penny, J.E. Paiker, G. Psaras, F. Ikram and N.J. Crowther. – 2006a. The effect of alkaline phosphatase inhibitors on intracellular lipid accumulation in preadipocytes isolated from human mammary tissue. Ann. Clin. Bio., 43(3): 207-213. doi:10.1258/000456306776865179
Ali, A.T., C.B. Penny, J.E. Paiker, G. Psaras, F. Ikram and N.J. Crowther. – 2006b. The relationship between alkaline phosphatase activity and intracellular lipid accumulation in murine 3T3-L1 cells and human preadipocytes. Anal. Biochem., 354(2): 247-254. doi:10.1016/j.ab.2006.04.028
Amado, E.M., C.A. Freire and M.M. Souza. – 2006. Osmoregulation and tissue water regulation in the freshwater red crab Dilocarcinus pagei (Crustacea, Decapoda), and the effect of waterborne inorganic lead. Aquat. Toxicol., 79(1): 1-8. doi:10.1016/j.aquatox.2006.04.003
Anger, K., E. Spivak, C. Bas, D. Ismael and T. Luppi. – 1994. Hatching rhythms and dispersion of decapod crustacean larvae in a brackish coastal lagoon in Argentina. Helgol. Meeresunters, 48: 445-466.doi:10.1007/BF02366257
Ásgeirsson, B., R. Hartemink and J.F. Chlebowski. – 1995. Alkaline phosphatase from Atlantic cod (Gadus morhua). Kinetic and structural properties which indicate adaptation to low temperatures. Comp. Biochem. Physiol. B, 110(2): 315-329. doi:10.1016/0305-0491(94)00171-P
Bonting, S.L. – 1970. Sodium-potassium activated adenosine triphosphatase and cation transport. In: EE Bittar (ed.), Membranes and Ion Transport Vol 1, pp. 257-363. Wiley-Interscience, London.
Boschi, E.E. – 1964. Los crustáceos decápodos brachyura del litoral bonaerense (R. Argentina). Bol. Inst. Biol. Mar. (Mar del Plata), 6: 1-99.
Bradford, M.M. – 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72: 248-254.doi:10.1016/0003-2697(76)90527-3
Calhau, C., F. Martel, C. Hipólito-Reis and I. Azevedo. – 2000. Differences between duodenal and jejunal rat alkaline phosphatase. Clin. Biochem., 33(7): 571-577. doi:10.1016/S0009-9120(00)00171-5
Castilho, P.C., I. Martins and A. Bianchini. – 2001. Gill Na+,K+-ATPase and osmoregulation in the estuarine crab, Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae). J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 256: 215-227. doi:10.1016/S0022-0981(00)00315-4
Chen, H.-T., L.-P. Xie, Z.-Y. Yu, G.-R. Xu, R.-Q. Zhang. – 2005. Chemical modification studies on alkaline phosphatase from pearl oyster (Pinctada fucata): a substrate reaction course analysis and involvement of essential arginine and lysine residues at the active site. Int. J. Biochem. Cell Biol., 37: 1446-1457. doi:10.1016/j.biocel.2005.02.002
Chen, Q.-X., W. Zhang, S.-X. Yan, T. Zhang and H.-M. Zhou. – 1997. Kinetic of the thermal inactivation of alkaline phosphatase from green crab (Scylla serrata). J. Enyme. Inhibition, 12: 123-131. doi:10.3109/14756369709035813
Chen, Q.-X., W.-Z. Zheng, J.-Y. Lin, Z.-T. Cai and H.-M. Zhou. – 2000. Kinetics of inhibition of green crab (Scylla serrata) alkaline phosphatase by vanadate. Biochemistry (Mosc), 65(9): 1105-1110.
Clausen, T. – 1996. Long- and short-term regulation of the Na+-K+ Pump in skeletal muscle. News Physiol. Sci., 11: 24-30.
Cooper, A.R. and S. Morris. – 1997. Osmotic and ionic regulation by Leptograpsus variegatus during hyposaline exposure and in response to emersion. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 214: 263-282. doi:10.1016/S0022-0981(96)02778-5
Corotto, F.S. and C.W. Holliday. – 1996. Branchial Na, K- ATPase and osmoregulation in the purple shore crab, (Hemigrapsus nudus). Comp. Biochem. Physiol. A, 113(4): 361-368. doi:10.1016/0300-9629(95)02076-4
D’Orazio S.E. and C.W. Holliday. – 1985. Gill Na,K- ATPase and osmoregulation in the sand fiddler crab, (Uca pugilator). Physiol. Zool., 58(4): 364-373.
Dore, B., D. Donna, G.E. Andreoletti, L. Savardi and G.A. Lodi. – 2000. Specific alkaline phosphatase of amphibia integument levamisole effect on short circuit current (SCC). Boll. Soc. Ital. Biol. Sper., 76(7-8): 45-50.
Funk, C.J. – 2001. Alkaline phosphatase activity in whitefly salivary glands and saliva. Arch. Insect Biochem. Physiol., 46: 165-174. doi:10.1002/arch.1026
Genovese, G., C.G. Luchetti and C.M. Luquet. – 2004. Na+/K+-ATPase activity and gill ultrastructure in the hyper-hypo-regulating crab Chasmagnathus granulatus acclimated to dilute, normal and concentrated seawater. Mar. Biol., 144: 111-118. doi:10.1007/s00227-003-1169-6
Hessle, L., K. Johnson, H.C. Anderson, S. Narisawa, A. Sali, J. Goding, R. Terkeltaub and J.L. Millán. – 2002. Tissue-nonspecific alkaline phosphatase and plasma cell membrane glycoprotein-1 are central antagonistic regulators of bone mineralization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(14): 9445-9449. doi:10.1073/pnas.142063399
Holt, S.M. and S.T. Kinsey. – 2002. Osmotic effects on arginine kinase function in living muscle of the blue crab Callinectes sapidus. J. Exp. Biol., 205: 1775-1785.
Itoh, M., Y. Kanamori, M. Takao and M. Eguchi. – 1999. Cloning of soluble alkaline phosphatase cDNA and molecular basis of the polymorphic nature in alkaline phosphatase isozymes of Bombyx mori midgut. Insect Biochem. Mol. Biol., 29: 121–129. doi:10.1016/S0965-1748(98)00115-5
Kirschner, L.B. – 1991. Water and ions. In: L Prosser (ed.), Environmental and Metabolic Animal Physiology, pp. 13-107. Wiley-Liss, London.
Kirschner, L.B. – 2004. The mechanism of sodium chloride uptake in hyperregulating aquatic animals. J. Exp. Biol., 207: 1439-1452. doi:10.1242/jeb.00907
Lang, M.A. and H. Gainer. – 1969. Iso-osmotic intracellular regulation as a mechanism of volume control in crab muscle fibers. Comp. Biochem. Physiol., 30: 445-456. doi:10.1016/0010-406X(69)92014-3
López Mañanes, A.A., C.D. Meligeni and A.L. Goldemberg. – 2002. Response to environmental salinity of Na+- K+ ATPase activity in individual gills of the euryhaline crab Cyrtograpsus angulatus. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 274: 75-85. doi:10.1016/S0022-0981(02)00166-1
Lovett, D., D. Towle and J. Faris. – 1994. Salinity-sensitive alkaline phosphatase activity in gills of the blue crab, Callinectes sapidus Rathbun. Comp. Biochem. Physiol. B, 109(1): 163-173. doi:10.1016/0305-0491(94)90153-8
Lucu, C. and D.W. Towle. – 2003. Na+ + K+-ATPase in gills of aquatic crustacea. Comp. Biochem. Physiol. A, 135(2): 195-214.
Luvizotto-Santos, R., J. Lee, Z. Branco, A. Bianchini and L. Nery. – 2003. Lipids as energy source during salinity acclimation in the euryhaline crab Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Crustacea-Grapsidae). J. Exp. Zool. A, 295(2): 200-205. doi:10.1002/jez.a.10219
MacDonald, J.A. and K.B. Storey. – 1999. Regulation of ground squirrel Na+K+-ATPase activity by reversible phosphorylation during hibernation. Biochem. Biophys. Res. Commun., 254: 424-429. doi:10.1006/bbrc.1998.9960
Masui, D.C., R.P.M. Furriel, J.C. McNamara, F.L.M. Mantelatto, F.A. Leone. – 2002. Modulation by ammonium ions of gill microsomal (Na+,K+)-ATPase in the crab Callinectes danae: a possible mechanism for regulation of ammonia excretion. Comp. Biochem. Physiol. C, 132: 471-482.
Mazorra, M.T., J.A. Rubio and J. Blasco – 2002. Acid and alkaline phosphatase activities in the clam Scrobicularia plana: kinetic characteristics and effects of heavy metals. Comp. Biochem. Physiol. B, 131: 241-249. doi:10.1016/S1096-4959(01)00502-4
McCarter, F.D., J.H. James, F.A. Luchette, L. Wan, L. Friend, J.-K. King, J. Evans, M. George and J. Fischer. – 2001. Adrenergic blockade reduces skeletal muscle glycolysis and Na+,K+-ATPase activity during hemorrhage. J. Surgical. Res., 99: 235-244. doi:10.1006/jsre.2001.6175
Nakano, T., T. Shimanuki, M. Matsushita, I. Koyama, I. Inoue, S. Katayama, D.H. Alpers and T. Komoda. – 2006. Involvement of intestinal alkaline phosphatase in serum apolipoprotein B-48 level and its association with ABO and secretor blood group types. Biochim. Biophys. Res. Commun., 341: 33-38. doi:10.1016/j.bbrc.2005.12.145
Neufeld, G.J., C.W. Holliday and J.B. Pritchard. – 1980. Salinity adaptation of gill Na+/ K+- ATPase activity in the blue crab (Callinectes sapidus). J. Exp. Zool., 211: 215-224 doi:10.1002/jez.1402110210
Olsen, R.L., K. Øvervø, B. Myrnes. – 1991. Alkaline phosphatase from the hepatopancreas of shrimp (Pandalus borealis): a dimeric enzyme with catalytically active subunits. Comp. Biochem. Physiol. B, 99: 755-761. doi:10.1016/0305-0491(91)90139-5
Park, Y.-D., Y. Yang, Q.-X. Chen, H.-N. Lin, Q. Liu and H.-M. Zhou. – 2001. Kinetics of complexing activation by the magnesium ions on the activity of green crab (Scylla serrata) alkaline phosphatase. Biochem. Cell Biol., 79: 765-772. doi:10.1139/bcb-79-6-765
Pinoni, S.A. and A.A. López Mañanes. – 2004. Alkaline phosphatase activity sensitive to environmental salinity and dopamine in muscle of the euryhaline crab Cyrtograpsus angulatus. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 307: 35-46. doi:10.1016/j.jembe.2004.01.018
Pinoni, S.A., A.L. Goldemberg and A.A. López Mañanes. – 2005. Alkaline phosphatase activities in muscle of the euryhaline crab Chasmagnathus granulatus: Response to environmental salinity. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 326: 217-226. doi:10.1016/j.jembe.2005.06.004
Schein, V., Y. Wache, R. Etges, L.C. Kucharski, A. van Wormhoudt and R. Da Silva. – 2004. Effect of hyperosmotic shock on phosphoenolpyruvate carboxykinase gene expression and gluconeogenic activity in the crab muscle. FEBS Letters, 561: 202-206. doi:10.1016/S0014-5793(04)00162-0
Spivak, E., K. Anger, T. Luppi, C. Bas and D. Ismael. – 1994. Distribution and habitat preferences of two grapsid crab species in Mar Chiquita Lagoon (Province of Buenos Aires, Argentina). Helgol. Meeresunters., 48: 59-78. doi:10.1007/BF02366202
Towle, D.W. – 1997. Molecular approaches to understanding salinity adaptation of estuarine animals. Am. Zool., 37: 575-584.
Van Belle, H. – 1976. Alkaline phosphatase. I. Kinetics and inhibition by levamisole of purified isoenzymes from humans. Clin. Chem., 22(7): 972-6.
Venosa, R. – 1991. Hyposmotic stimulation of active Na+ transport in frog muscle: Apparent upregulation of Na+ pumps. J. Membrana Biol., 120: 97-104. doi:10.1007/BF01872392
Venosa, R. – 2003. Hypotonic stimulation of the Na+ active transport in frog skeletal muscle: role of the cytoskeleton. J. Physiol., 548(2): 451-459. doi:10.1113/jphysiol.2002.036830
Whiteley, N.M., J.L. Scott, S.J. Breeze and L. McCann. – 2001. Effects of water salinity on acid-base balance in decapod crustaceans. J. Exp. Biol., 204: 1003-1011.
Xiao, R., L.-P. Xie, J.-Y. Lin, C.-H. Li, Q.-X. Chen, H.-M. Zhou and R.-Q. Zhang. – 2002. Purification and enzymatic characterization of alkaline phosphatase from Pinctada fucata. J. Mol. Catalysis B: Enzymatic, 17(2): 65-74.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2008 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Puede consultar desde aquí la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.