Summary
Eight different aldehydes were tested regarding their use for fixation and following demonstration of glucose-6-phosphatase in cultured chicken heart calls. Since a perfect fixation of structure does not imply a sufficient preservation of enzyme activity and vice versa compromises were necessary. Glutaraldehyde and hydroxyadipaldehyde permit an excellent, methacrolein, glyoxal and acetaldehyde a limited, acrolein, „para“formaldeyhde and crotonaldehyde no demonstration of glucose-6-phosphatase. In the endoplasmic reticulum the nuclear envelope and the dictyosomes of cultured chicken heart cells the optimal pH for cytochemical demonstration ranges between pH 5.8 and 6.2. In the nucleus reaction product was noted only at a pH 6.8.
Zusammenfassung
Acht verschiedene Aldehyde wurden auf ihre Brauchbarkeit als Fixierungsmittel und für den anschließenden Nachweis der Glukose-6-phosphatase bei kultivierten Hühnerherzzellen geprüft. Gute Strukturerhaltung und schonende Enzymerhaltung stimmen nicht überein, so daß Kompromisse notwendig sind. Glutaraldehyd und Hydroxyadipinaldehyd ermöglichen eine gute, Methacrolein, Glyoxal und Acetaldehyd eine nur bedingt brauchbare, Acrolein, „Para“formaldehyd und Crotonaldehyd keine Glukose-6-phosphatase-Darstellung. Das pH-Optimum zum cytochemischen Nachweis dieses Enzyms liegt für das endoplasmatische Retikulum, den perinuklearen Spalt und die Dictyosomen kultivierter Hühnerherzzellen im Bereich pH 5,8 und 6,2. Die Reaktion tritt im Kern ausschließlich bei pH 6,8 auf.
Similar content being viewed by others
Literatur
Bretthauer, R., Hündgen, M.: Darstellung der Reaktionsprodukte aufeinanderfolgender Enzymreaktionen mittels der Auflichtmikroskopie. Mikroskopie 24, 345–348 (1970).
Chiquione, A. D.: The distribution of glucose-6-phosphatase in the liver and kidney of the mouse. J. Histochem. Cytochem. 1, 429–435 (1953).
Ericsson, J. L. E., Jakobsson, S.: Fine structural localization of glucose-6-phosphatase in renal proximal tubules. 3. Intern. Congr. Histochem. Cytochem., New York 1968, p. 53–54.
Geyer, G.: Ultrahistochemie. Stuttgart: Fischer 1969.
Goldfischer, S., Essner, E., Novikoff, A. B.: The localization of phosphatase activities at the level of ultrastructure. J. Histochem. Cytochem. 12, 72–95 (1964).
Hündgen, M., Schäfer, D., Weissenfels, N.: Der Fixierungseinfluß acht verschiedener Aldehyde auf die Ultrastruktur kultivierter Zellen. II. Der Strukturzustand des Cytoplasmas. Cytobiologie 3, 202–214 (1971).
Hugon, J. S., Borgers, M., Maestracci, D.: Glucose-6-phosphatase and thiamine pyrophosphatase activities in the jejunal epithelium of the mouse. J. Histochem. Cytochem. 18, 361–364 (1970).
Kessel, R. G., Panje, W. R., Decker, M. L.: Ultrastructural localization of inosine-5′-diphosphatase and glucose-6-phosphatase activities in the crayfish vas deferens. J. Ultrastruct. Res. 27, 319–329 (1969).
Kobayashi, H.: Cytochemical studies on the second gradient axis of fertilized oyster eggs. V. On the activity of glucose-6-phosphatase, glucose-6-phosphat dehydrogenase and malate dehydrogenase and the relationship between egg nucleolus and egg periphery. Cytologia (Tokyo) 34, 241–249 (1969).
Kushida, H.: A styrene-methacrylat resin embedding method for ultrathin sectioning. J. Eelctronmioroscopy 10, 16–19 (1961).
Mizutani, A., Fujita, H.: Hydrolysis of carbamoyl phosphate in the endoplasmic reticulum and nuclear envelope of rat liver. J. Histochem. Cytochem. 16, 546–547 (1968).
Rigatuso, J. L.: Quantitative study of glucose-6-phosphatase inactivation by fixatives 3. Intern. Congr. Histochem. Cytochem., New York 1968, p. 219–220.
Sabatini, D. D., Bensch, K. G., Barrnett, R. J.: Cytochemistry and electron microscopy. The preservation of cellular ultrastructure and enzymatic activity by aldehyde fixation. J. Cell Biol. 17, 19–58 (1963).
Schäfer, D.: Licht- und elektronenmikroskopische Lokalisation von Glucose-6-phosphatase in gezüchteten Zellen. Zool. Anz., Suppl. 33, 393–397 (1970).
- Hündgen, M.: Abhängigkeit der Glucose-6-phosphatase-Aktivität vom Entdifferenzierungsgrad embryonaler Zellen. Acta histochem. (Jena) 1971, (im Druck).
Stockem, W.: Die Eignung von Pioloform P für die Herstellung elektronenmikroskopischer Trägerfilme. Mikroskopie 26, 185–189 (1970).
—, Komnick, H.: Erfahrungen mit der Styrol-Methacrylat-Einbettung als Routinemethode für die Licht- und Elektronenmikroskopie. Mikroskopie 26, 199–203 (1970).
Terner, J. Y., Goodman, R. M., Spiro, D.: Glucose-6-phosphatase in the salivary glands of Sciara coprophila: a histochemical and biochemical study. J. Histochem. Cytochem. 13, 168–181 (1965).
Tice, L. W., Barrnett, R. J.: The fine structural localization of glucose-6-phosphatase in rat liver. J. Histochem. Cytochem. 10, 754–762 (1962).
Wachstein, M., Meisel, E.: On the histochemical demonstration of glucose-6-phosphatase. J. Histochem. Cytochem. 4, 592 (1956).
Weber, G., Cantera, A.: Glucose-6-phosphatase activity in normal, precancerous, and neoplastic tissues. Cancer Res. 15, 105–108 (1955).
Weissenfels, N., Hündgen, M.: Wechselnde Adenosintriphosphatase-Aktivität der Zellkerne von gezüchteten Hühnerherzmyoblasten im Verlauf ihrer Umdifferenzierung. Histochemie 16, 119–133 (1968).
—, Schäfer, D., Hündgen, M.: Der Fixierungseinfluß acht verschiedener Aldehyde auf die Ultrastruktur kultivierter Zellen. I. Der Strukturzustand des Zellkerns. Cytobiologie 3, 188–201 (1971).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels danken wir für beratende Hilfe, Frau H. Gudelius, Frau S. Rost, Frau G. Scheben und Frau B. Zarbock für technische Assistenz.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Schäfer, D., Hündgen, M. Der Einfluß acht verschiedener Aldehyde und des pH-Wertes auf die Darstellbarkeit der Glukose-6-Phosphatase in kultivierten Zellen. Histochemie 26, 362–369 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00277384
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00277384