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Effects of seasonal change and prolonged anoxia on metabolic enzymes of Littorina littorea

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Abstract:

The effects of seasonal change (July versus November) and prolonged anoxia (N2 atmosphere at 5 or 10°C for 6 days) exposure in vivo on the activities of 18 enzymes, as well as the kinetic properties of phosphofructokinase (PFK) and pyruvate kinase (PK), were investigated in foot muscle and digestive gland of the marine periwinkle Littorina littorea L. Seasonal differences in enzyme maximal activities were tissue-specific, with generally increased activities during the summer and changes in a greater number of enzymes in digestive gland than in foot muscle. Seasonal differences in the kinetic properties of PFK and PK were observed in both tissues. PK from digestive gland of winter animals showed a much higher S0.5 for phosphoenolpyruvate and stronger changes in enzyme kinetic properties in response to anoxia than did the enzyme in summer animals; this may suggest the presence of seasonal isozymes. The effects of anoxia were tissue- and season-specific. Anoxia exposure during the winter induced a greater number of changes in enzyme maximal activities in foot muscle than in digestive gland. Anoxia-induced changes in the kinetic properties of both PFK and PK were also seen in both organs. For PK, these changes were consistent with less active enzyme forms in the anoxic state. Hence, both seasonal and environmental (anoxia) factors influence enzyme maximal activities and kinetic properties in L. littorea.

Nous avons étudié les effets de changements saisonniers (juillet contre novembre) et de l'anoxie prolongée (atmosphère de N2 à 5 ou 10°C durant 6 jours) in vivo sur l'activité de 18 enzymes, de même que sur les propriétés cinétiques de la phosphofructokinase (PFK) et de la pyruvate kinase (PK), dans le muscle du pied et la glande digestive du bigorneau marin Littorina littorea L. Les différences saisonnières de l'activité enzymatique maximale étaient spécifiques au tissu et, de façon générale, il y avait plus d'activité en été et les changements affectaient un plus grand nombre d'enzymes dans la glande digestive que dans le pied. Nous avons enregistré des différences saisonnières dans les propriétés de la PFK et de la PK dans les deux tissus. La PK de la glande digestive chez les bigorneaux en hiver avait une valeur beaucoup plus élevée de S0,5 pour le phosphoénolpyruvate; nous avons constaté aussi des changements plus importants dans les propriétés cinétiques des enzymes en réponse à l'anoxie que chez les bigorneaux en été, ce qui semble indiquer la présence d'isozymes saisonniers. Les effets de l'anoxie se sont également révélés spécifiques au tissu et à la saison. L'exposition à des conditions anoxiques durant l'hiver déclenche un plus grand nombre de changements de l'activité enzymatique maximale dans le muscle du pied que dans la glande digestive. Les modifications des propriétés cinétiques de la PFK et de la PK en réaction à l'anoxie ont été observées dans les deux tissus. Dans le cas de la PK, ces changements correspondent à des formes d'enzymes moins actives durant l'anoxie. Donc, les deux types de facteurs, saisonniers et environnementaux (anoxie), influencent l'activité enzymatique maximale et les propriétés cinétiques des enzymes chez L. littorea.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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nrc/cjz/2001/00000079/00000005/art00022
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