Glycogen Metabolism in Liver During
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9 1 2 GLYCOGEN METABOLISM I N LIVER DURING DA B CARCINOGENESIS V . N . NIGAM From the Institut d u Cancer d e Montreal, Laboratoires d e Recherche. HIpital Notre-Damze e t Universite d e Montreal, Montreal. Canada Received f o r publication August 4 , 1965 ANIMAL liver is known t o store glycogen a s a reserve material, which i s supplied t o other tissues i n the form o f glucose whenever a need arises f or a n extra energy supply o r f o r providing certain metabolites f o r th e repair of essential body con- stituents. I t s metabolism usually reflects t h e state o f t h e animal's health, a n d fluctuations i n glycogen level a r e known t o occur i n disease. In a continuing programme t o determine the factors that control glycogen synthesis a n d degradation i n liver a n d tumours, a n investigation w a s initiated t o study t h e activities of t h e enzymes involved i n t h e synthesis a n d degradation o f glycogen during t he feeding o f a hepatic carcinogen 4-dimethylaminoazobenzene (DAB), inducing tumour formation in ra t liver i n 3 -6 months. Warburg's original observation that tumours have a high rate of aerobic a n d anaerobic glycolysis further suggested that an alteration i n glycogen metabolism i n liver should occur a s a consequence of the transformation o f normal liver cells t o tumour cells. Although earlier studies utilising histochemical (Edwards and White, 1941 Spain a n d Griffin, 1957) a n d electron microscopic (Porter a n d Bruni, 1959) tech- niques have shown a loss o f glycogen i n liver during a z o d y e feeding, t h e recent report o f Shatton et al . (1962) o n glycogen level a nd glucokinase activity i n liver during feeding of DAB a n d 3'-methyl DAB suggests minimal alteration i n glycogen metabolism. T h e results obtained i n t h e present study tend t o support th e data o f Shatton e t a l . (1962). Th e changes that occur in glycogen level a n d i n the activities of a f e w enzymes (glycogen synthetase a n d phosphorylase) could perhaps b e due to the nutritional state o f t h e animals, the toxic effects o f DAB a n d its metabolites a n d t h e gross morphological change that liver undergoes during d y e feeding. However, t h e fact that t h e tumour induced b y DA h as a metabolic pattern different t h e normal a n d preneoplastic liver only shows that t h e change from preneoplastic t o neoplastic state i s a process o f relatively short duration. I t i s also possible that only few groups o f cells under neoplastic transformation a n d a t a particular stage, such that the biochemical data o n t h e mixed population o f cells i s uinable t o represent those undergoing the neoplastic change. MATERIALS AND METHODS Chemicals.-Most o f t h e chemicals used i n th present investigatioin were obtained from t h e Sigma Chemial Co., S t . Louis, Missouri, and Calbiochem., L o s Angeles, California. They were of the highest purity grade available. DAB w a s a product o f Distillation Products Industries, Rochester, N.Y., a n d t h e l o w protein semi-synthetic diet wa s prepared b y General Biochemicals Corp., according t o t h e
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GLYCOGENMETABOLISMIN LIVER DURINGDABCARCINOGENESIS
V . N . NIGAM
F rom t h eI n s t i t u td u C a n c e rd eMo n t r e a l ,L a b o r a t o i r e sd e R e c h e r c h e .H I p i t a lN o t r e - D a m z ee t U n i v e r s i t ed eMo n t r e a l ,M o n t r e a l .C a n a d a
R e c e i v e df o rp u b l i c a t i o nA u g u s t4 , 1 9 6 5
ANIMALl i v e ri s known t o s t o r eg l y c o g e na s a r e s e r v em a t e r i a l ,w h i c hi s s u p p l i e dt o o t h e r t i s s u e si n t h e f o r m o f g l u c o s ew h e n e v e ra n e e d a r i s e sf o ran e x t r a e n e r g ys u p p l y o r f o rp r o v i d i n gc e r t a i n m e t a b o l i t e sf o r t h e r e p a i ro f e s s e n t i a lb o d y c o n -s t i t u e n t s .I t s m e t a b o l i s mu s u a l l yr e f l e c t st h e s t a t e o f t h e a n i m a l ' s h e a l t h ,andf l u c t u a t i o n si n g l y c o g e nl e v e la r e known t o o c c u r i n d i s e a s e .I n a c o n t i n u i n gp rog r amme t o d e t e r m i n et h e f a c t o r st h a t c o n t r o l g l y c o g e ns y n t h e s i sa n d d e g r a d a t i o ni n l i v e ra n d t u m o u r s ,a n i n v e s t i g a t i o nwas i n i t i a t e dt os t u d y t h e a c t i v i t i e so f t h e e n z y m e si n v o l v e di n t h e s y n t h e s i sa n d d e g r a d a t i o no fg l y c o ge n d ur i n gt h e f e e d i n go f a h e p a t i c c a r c i n o g e n4 - d i m e t h y l a m i n o a z o b e n z e n e( D A B ) ,i n d u c i n gt umou r f o r m a t i o ni n r a t l i v e ri n 3 - 6 m o n t h s . Wa r b u r g ' so r i g i n a lo b s e r v a t i o nt h a t t u m o u r sh a v e a h i g h r a t e o f a e r o b i c a n d a n a e r o b i cg l y c o l y s i sf u r t h e rs u g g e s t e dt h a t a n a l t e r a t i o ni n g l y c o g e nm e t a b o l i s mi n l i v e rs h o u l do c c u ra s a c o n s e q u e n c eo f t h e t r a ns fo r ma t i o no f n o r m a ll i v e rc e l l st o t umou r c e l l s .
A l t h o u g he a r l i e rs t u d i e su t i l i s i n gh i s t o c h em i c a l( E d w a r d sa n d W h i t e , 1 9 4 1S p a i na n d G r i f f i n ,1 9 5 7 ) a n d e l e c t r o nm i c r o s c o p i c( P o r t e ra n d B r u n i ,1959 ) t e c h -n i q u e s h a v e s h o w na l o s so f g l y c o g e ni n l i v e rd u r i n g a z o d y e f e e d i n g ,t h e r e c e n tr e p o r t o f S h a t t o ne t a l . ( 1 9 6 2 )o n g l y c o g e nl e v e la n d g l u c o k i n a s ea c t i v i t yi n l i v e rd u r i n gf e e d i n go f DAB a n d 3 ' - m e t h y lDAB s u g g e s t sm i n i m a la l t e r a t i o ni ng l y c o g e nm e t a b o l i s m . T h e r e s u l t so b t a i n e di n t h e p r e s e n ts t u d y t e n d t o s u p p o r tt h e d a t a o fS h a t t o ne ta l . ( 1 9 6 2 ) .Th e c h a n g e st h a t o c c u ri ng l y c o g e nl e v e la n d i nt h e a c t i v i t i e so f a f e we n z y m e s( g l y c o g e ns y n t h e t a s ea n d p h o s p h o r y l a s e )c o u l dp e r h a p sb e d u e t ot h e n u t r i t i o n a ls t a t e o f t h e a n i m a l s , t h e t o x i c e f f e c t so f DAB a n d i t s m e t a b o l i t e sa n d t h e g r o s s mo r p h o l o g i c a lc h a n g e t h a t l i v e ru nd e r go e s d u r i ngd y e f e e d i n g .H o w e v e r ,t h e f a c tt h a t t h e t umou r i n d u c e db y DAB h a s a m e t a b o l i cp a t t e r nd i f f e r e n tf r o m t h e n o r m a la n d p r e n e o p l a s t i cl i v e ro n l y s h o w st h a t t h e c h a n g ef r o mp r e n e o p l a s t i ct o n e o p l a s t i cs t a t ei s a p r o c e s s o f r e l a t i v e l ys h o r t d u r a t i o n . I t i sa l s op o s s i b l et h a t o n l yf e wg r o u p so f c e l l su n d e rn e o p l a s t i ct r a n s f o r m a t i o na n d a t ap a r t i c u l a rs t a g e ,s u c h t h a t t h e b i o c h e m i c a ld a t a o n t h e m i x e dp o p u l a t i o no f
c e l l si s u i n a b l et o r e p r e s e n t t h o s e u n d e r g o i n gt h e n e o p l a s t i cc h a n g e .
MATERIALS AND METHODS
C h e m i c a l s . - M o s to f t h e c h e m i c a l su s e d i n t h e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o i nw e r eo b t a i n e df r o m t h e S i g m aC h e m i a lC o . ,S t .L o u i s , M i s s o u r i ,a n d C a l b i o c h e m . ,L o sAn g e l e s ,C a l i f o r n i a .T h e yw e r eo f t h e h i gh e stp u r i t y g r a d e a v a i l a b l e .DAB w a s ap r o d u c to f D i s t i l l a t i o nP r o d u c t sI n d u s t r i e s ,R o c h e s t e r ,N . Y. , a n d t h e l o wp r o t e i ns e m i - s y n t h e t i cd i e twas p r e p a r e db y G e n e r a lB i o c h e m i c a l sC o r p . , a c c o r d i n gt o t h e
8/3/2019 Glycogen Metabolism in Liver During
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GLYCOGEN METABOLISMAND DAB CARCINOGENESIS
c o m p o s i t i o nd e s c r i b e df o rd i e t3 b yM i l l e re t a l .( 1 9 4 8 ) .DABwa s m i x e dm e c h a n i -c a l l yt o t h e d i e ta n d f r e s hl o t swere p r e p a r e de a c hm o n t h .
DAB f e e d i n g . - W i s t a rr a t s o fb o t h s e x e sw e i g h i n ga p p r o x i m a t e l y2 5 0 g . w e r ed i v i d e d i n t o t wo g r o u p s a n d h o u s e d 4 - 6 i n e a c h c a g e . T h e r a t s w e r e f e d a dl i b i tu r n . O n eg r o u pwa s f e dt h e b a s a l ( l o wp r o t e i ns e m i - s y n t h e t i cd i e t )d i e twh i l et h e o t h e rg r o u p r e c e i v e dt h e s ame d i e tc o n t a i n i n g0 . 0 6 %DAB. At i n t e r v a l so fa p p r o x i m a t e l yo n emo n t h ,t h e r a t s w e r es a c r i f i c e d ,t h e l i v e r se x c i s e d ,w e i g h e da n dd i v i d e d i n t o s u i t a b l ep o r t i o n s .O n e wa s u s e d f o r t h e i s o l a t i o na n d c h e m i c a ld e t e r m i n a t i o no f g l y c o g e na n d t h e o t h e r sh om o g e n i s e di n0 - 2 5M s u c r o s ea n d0 * 2 5Ms u c r o s e c o n t a i n i n gp o t a s s i umf l u o r i d e ,f o rt h e d e t e r m i n a t i o no f e n z y m ea c t i v i t i e s .I n t h e l a t e rd a y so fd y e f e e d i n gt h e t umou r t h a t o r i g i n a t e dwa s a l s os u b j e c t e dt ot h e s ame t r e a t m e n t .
G l y c o g e nd e t e r m i n a t i o n . - A p p r o x i m a t e l y1 g . o f c a r e f u l l ywe i g h e dt i s s u ew a sa d d e dt o 2 * 5m l .o f3 0 %KOH a n dd i g e s t e df o r3 0 m i n u t e si n a b o i l i n gw a t e rb a t h .I t wa s c o o l e da n d g l y c o g e np r e c i p i t a t e di n t h e p r e s e n c eo fs o d i u ms u l p h a t eb y t h ea d d i t i o no f two v o l u m e so f a b s o l u t e e t h a n o l .T h e p r e c i p i t a t ewas d i s s o l v e di nw a t e r a n d g l y c o g e nr e - p r e c i p i t a t e d .Th i s p r o c e d u r ewa s r e p e a t e dt h r i c e .T h er e s u l t i n gp e l l e twa s h y d r o l y s e di n 1 N s u l p h u r i ca c i d( 5m l . )b y b o i l i n gt h e s o l u t i o ni n a w a t e rb a t hk e p ta t 1 0 0 0C . T h eh y d r o l y s a t ewa s n e u t r a l i s e db y 1 N NaOH t ot h e e n dp o i n ta n d t h e v o l u m em a d eu p t o 2 5 m l . S u i t a b l ea l i q u o t sw e r et a k e nf o rt h e d e t e r m i n a t i o no fg l u c o s eu s i n gN e l s o n ' sa r s e n om o l y b d a t er e a g e n t( N e l s o n ,1 9 4 4 ) .
H o m o g e n i s a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no fe n z ym ea c t i v i t i e s . - T h el i v e ro r t h e t u m o u rwa s k e p ti n a P e t r i d i s ho v e r i c ea f t e ri t s r e m o v a la n dw e i g h i n g .I t was c u t i n t of i n ep i e c e sa n d t r a n s f e r r e dt o a p r e - c o o l e dP o t t e r - E l v e h j e mt y p e h om o g e n i s e rw i t ha t e f l o np e s t l e .E n o u g h0 X 2 5Ms u c r o s ec o n t a i n i n g0 - 0 0 1MEDTA ( f i n a lc o n c e n t r a -t i o n )wa s a d d e da n d t h e t i s s u eh om o g e n i s e di n t h e c o l df o ra p e r i o do f 3 m i n u t e st og i v ea 1 0 %h om o g e n a t e .F o r t h e d e t e r m i n a t i o no f p h o s p h o r y l a s ea c t i v i t y ,t h eh o m o g e n i s i n gmed i um c o n t a i n e di n a d d i t i o np o t a s s i u mf l u o r i d et o g i v e a f i n a l
c o n c e n t r a t i o no f 0 - 1 M .G l y c o g e ns y n t h e t a s ea n dp h o s p h o r y l a s ea c t i v i t i e sw e r em e a s u r e di n t h e w h o l eh om o g e n a t e .T h e a c t i v i t yo f g l y c o g e ns y n t h e t a s ewas d e t e r m i n e di n t h e p r e s e n c eo f g l u c o s e - 6 - p h o s p h a t eu s i n gt h e p r o c e d u r ed e s c r i b e db y L e l o i ra n d G o l d e m b e r g( 1 9 6 0 ) .P h o s p h o r y l a s ea c t i v i t ywas d e t e r m i n e di n t h e a b s e n c ea n d p r e se n c e o f5 ' - a d e n y l i ca c i d( AM P )i n t h e d i r e c t i o no f g l y c o g e nf o r m a t i o nf r o m g l u c o s e - i -p h o s p h a t e .T h e p r o c e d u r ee m p l o y e dwas t h a t d e s c r i b e db y N i g a me t a l . ( 1 9 6 2 ) .B o t ht h e e n z y m e sw e r eu s u a l l ym e a s u r e ds o o n a f t e rh om o g e n i s a t i o n .
H e x o k i n a s e ,p h o s p h o g u c om u t a s ea n d u r i d i n ed i p h o s p h o g l u c o s e( U D P G ) -p y r o p h o s p h o r y l a s ea c t i v i t i e sw e r e d e t e r m i n e di n t h e s u p e r n a t a n to b t a i n e da f t e rc e n t r i f u g a t i o no f t h e s u c r o s e h o m o g e n a t e( f r e eo f p o t a s s i u mf l u o r i d e )f o r1 h r a t1 0 0 , 0 0 0g i n a m o d e lL S p i n c ou l t r a c e n t r i f u g e .I n c a s e s w h e r et h e d e t e rm i n a t i o n
c o u l dn o t b e c o m p l e t e dt h e s ame d a y ,t h e s u p e r n a t a n t sw e r ef r o z e n( - 1 0 'C . )a n du s e d w i t h i n2 - 3 d a y s .H e x o k i n a s ea c t i v i t ywas m e a s u r e da t a g l u c o s ec o n c e n t r a -t i o n o f 5 mm i n a d i g e s ts i m i l a rt o t h a t d e s c r i b e db y Wu a n dR a c k e r( 1 9 5 9 ) .T h u so n l yt h e l o wKm a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e( AT P ) :D - h e x o s e - 6 - p h o s p h o t r a n s f e r a s e( h e x o k i n a s e )( V i n u e l ae t a l . ,1 9 6 3 )c o u l db e m e a s u r e d .
P h o s p h o g l u c om u t a s ea n dUD PG - p y r o p h o s p h o r y l a s ew e r ed e t e r m i n e da c c o r d i n gt o N a j j a r( 1 9 4 8 )a n dVi l l a r - P a l a s ia n d L a r n e r( 1 9 6 0 ) r e s p e c t i v e l y .
F r a c t i o n a t i o no ft h eh o m o y e n a t e . - B o t hh o m o g e n a t e s( i ns u c r o s e a n d i n s u c r o s ec o n t a i n i n gp o t a s s i u mf l u o r i d e )w e r e s u b j e c t e d t o d i f f e r e n t i a lc e n t r i f u g a t i o n a s
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V . N . NIGAM
d e s c r i b e d b y Nigam ( 1 9 6 2 ) ,t o o b t a i n m i t o c h o n d r i a l ,m i c r o s o m a l ,p a r t i c u l a t eg l y c o g e na n d s u p e r n a t a n tf r a c t i o n s .
RESULTS
C h a n g e si n b o d y a n d l i v e rw e i g h ta n d t h eg l y c o g e nc o n t e n t o f l i v e rd u r i n gDABf e e d i n g
Whe n r a t so f 2 5 0 g . a v e r a g eb o d ywe i g h ta r e t a k e na s e x p e r i m e n t a la n i m a l s ,ad e c r e a s ei nw e i g h ti s o b s e r v e dd u r i n gt h e f i r s tm o n t hi nb o t hc o n t r o la n d DAB f e da n i m a l s ( Ta b l e I ) . T h i s we i g h t l o s sc a n b e a t t r i b u t e d t o t h e l o w p r o t e i na n d
TABLE I . B o d ya n d L i v e r We i g h to fR a t s a n d t h eG l y c o g e nC o n t e n to fL i v e r d u r i n gDAB C a r c i n o g e n e s i s
B a s a l d i e t B a s a l d i e t + DAB
Time Body L i v e r G l y c o g e n * / g . B o d y L i v e r G l y c o g e n * / g .( d a y s ) w e i g h t( g . ) w e i g h t( g . ) we t t i s s u e w e i g h t( g . ) w e i g h t( g . ) we t t i s s u e
0 . 251±23 8 -0±0-2 262±79 . 2 5 1 ± 2 3 8 . 0 ± 0 * 2 262±79
( 4 ) ( 4 )3 0 2 0 5 ± 1 6 7 - 2 ± 0 - 8 2 2 1 ± 5 5 . 2 0 4 ± 3 7 6 - 8 ± 0 - 7 1 7 9 ± 4 9( 4 ) ( 4 )
6 0 . 2 5 2 ± 4 8 7 - 2 ± 1 - 4 1 8 9 ± 4 7 . 2 0 4 ± 1 7 7 - 1 ± 0 - 7 1 5 9 ± 1 7( 5 ) ( 5 )
9 0 2 9 7 ± 1 8 1 0 - 2 ± 1 - 3 2 0 5 ± 6 0 1 8 0 ± 1 8 7 * 9 ± 1 * 1 1 6 0 ± 2 7( 4 ) ( 8 )
1 2 0 . 2 6 1 ± 4 4 9 - 2 ± 1 - 0 2 0 4 ± 5 1 . 175±30 8-8±1-0 1 4 5 ± 4 8( 4 ) ( 4 )
1 6 0 325±18 1 0 - 2 ± 1 - 3 2 1 6 ± 5 4 . 186±29 18 - 7±16 1 2 1 ± 6 5 t( 4 )
F i g u r e s i n p a r e n t h e s e sa r e t h e numbe r o f a n i m a l su s e d . O t h e r f i g u r e sa r e mean s w i t h s t a n d a r dd e v i a t i o n .
* G l y c o g e ni s m e a s u r e da s , zm o l e sh e x o s e .t Du r i n g1 6 0 d a y s o f DAB f e e d i n g ,t h e we i g h to f t h e l i v e r ,i n c l u d i n gt umou r and n e c r o t i c t i s s u ei s
g i v e n .
v i t a m i n d e f i c i e n tn a t u r e o f t h e d i e t . H o w e v e r ,t h e r a t s k e p t o n b a s a ld i e tc o m p e n s a t et h e we i g h tl o s sd u r i n gt h e s e c o n dm o n t ha n d c o n t i n u et o i n c r e a s ei nb o d ywe i g h ts u b s e q u e n t l ywh i l e t h er a t s f e dDAB d i e ts h o wa s l i g h tl o s si n we i g h ti n s u c c e e d i n gm o n t h so f d y e f e e d i n g .T h e l i v e rw e i g h ta l s od e c r e a s e sd u r i n g t h ef i r s tm o n t hi nb o t he x p e r i m e n t a la n d c o n t r o la n i m a l sw h i c hi s s l o w l yc o m p e n s a t e db y b o t h g r o u p s o f a n im a l s . T h e t o t a lwe i g h t o f l i v e ri n c r e a s e sc o n s i d e r a b l yi nDAB f e d a n i m a l sd u e t o t h e f o r m a t i o na n d g r o w t ho f t u m o u r( 5 t hmo n t h ) . T h el e v e lo f g l y c o g e ni n r a t sf e db a s a l d i e tr e m a i n sf a i r l yc o n s t a n ta f t e ra n i n i t i a ll o s sd u r i n gt h e f i r s tm o n t h . T h er a t sf e d DAB c o n t a i n i n gd i e t ,o n t h e o t h e rh a n d , s h o wa g r a d u a l d e c r e a s ei n l i v e rg l y c o g e n .I n e v e r y i n s t a n c e t h e l e v e lo f g l y c o g e ni nDAB f e d
a n i m a l sh a s b e e n o b s e r v e dt o b e l o w e r t h a n t h e c o n t r o l sa l t h o u g hi tn e v e r r e a c h e st h e l o wv a l u e o b s e r v e dd u r i n gs t a r v a t i o n a n d h o r m o n a li m b a l a n c e .
A c t i v i t yl e v e lf o r h e x o k i n a s e ,p h o s p h o g l u c om u t a s ea n d U D P G - p y r o p h o s p h o r y li nl i v e rd u r i n gDAB f e e d i n g
Ta b l e I I g i v e s t h e d a t a o n t h e e n z y m ea c t i v i t i e so f h e x o k i n a s e ,p h o s p h o -g l u c o m u t a s ea n d UD PG - p y r o p h o s p h o r y l a s ei n l i v e r so f r a t sf e d b a s a l a n d DABd i e t s . S i n c e o n l y h e x o k i n a s e( l o w Km ATP: D - h e x o s e - 6 - p h o s p h o - t r a n s fw a sm e a s u r e dt h e v a l u e s f o rg l u c o s ep h o s p h o r y l a t i n gc a p a c i t yo f l i v e ra r e l o w e r
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GLYCOGEN METABOLISM AND DAB CARCINOGENESIS
TA B L EI I . - H e x o k i n a s e ,P h o s p h o g l u c o m u t a s ea n d UDPG - P y r o p h o s p h o r y l a s eA c t i v i t i e si n L i v e rd u r i n g DAB C a r c i n o g e n e s i s
H e x o k i n a s e( m i c r o m o l e sg l u c o s e
p h o s p h o r y l a t e d / g .t i s s u e / h r )B a s a lD i e t +DAB
3 4 ± 42 6 , 2 62 42 5± 13 0 , 5 427±12
2 9± 23 3 , 3 03 3 ± 23 6 , 4 82 4+ 1 5
P h o s p h o g l u c o m u t a s e( m i c r o m o l e sGIP t r a n s f o r m e d
t o G 6 P / g .t i s s u e / h r )
B a s a l d i e tB a s a l d i e t +DAB
2 3 5 0 ± 2 3 02 2 2 5 ± 3 1 8 2 1 0 0 ± 3 2 51 5 0 0 ± 4 9 0 2 2 0 0 ± 6 7 51 9 7 5 ± 4 9 4 2 0 0 0 ± 1 0 02 0 1 0 , 2 0 9 0 1 7 2 5 , 1 9 5 02 5 0 0 ± 4 2 5 1 5 7 5 ± 2 2 5
U D P G - P y r o p h o s p h o r y l a s e( m i c r o m o l e sGIP f o r m e df r o m
UDPG P P / g . t i s s u e / h r )
B a s d i e tB a s a l d i e t +DAB
3 4 3 0 ± 1 5 0 - -3 3 1 5 ± 4 1 4 3 2 3 0 ± 4 0 43 2 3 0 ,2 5 5 0 2 6 3 5 ,3 1 4 52 2 9 5 ± 7 6 0 2 2 9 5 ± 8 1 03 3 1 5 ,3 2 3 0 1 6 1 5 ,2 5 5 02 0 4 0 ± 6 8 0 2 5 5 0 ±1 6 6 0
Th e v a l u e s a r e means o f 3 - 5 a n a l y s e sw i t h s t a n d a r dd e v i a t i o n . Where o n l yone o r t wo a n a l y s e swe r e c a r r i e d o u te a c h v a l u e i s g i v e n .
* A l t h o u g ht umou r s were o c c a s i o n a l l yo b s e r v e dd u r i n g t h e 4 t h mon t h o f d y e f e e d i n g ,t h e i r s m a l l s i z el i m i t e d t h e i ru s e f o ra l l t h e d e t e rm i na t i o ns p l a n n e df o rt h i ss t u d y.
t h a n t h o s e r e p o r t e db y S h a t t o ne ta l . ( 1 9 6 2 ) .I n s p i t eo f t h i st h e h e x o k i n a s es h o w st h e s a m ep a t t e r no fa c t i v i t ya s t h a t o b s e r v e df o rt h e c o m b i n e da c t i v i t yo f l o wa n dh i g h Km e n z y m e s( h e x o k i n a s ea n d g l u c o k i n a s e )m e a s u r e di n t h e s t u d y o f S h a t t o ne t a l . ( 1 9 6 2 ) .T h e r e i s n o s i g n i f i c a n td e c r e a s ei n h e x o k i n a s ea c t i v i t yw h i c hc a nb e c o r r e l a t e dw i t h t h e l o s so f l i v e rg l y c o g e nt h a t f o l l o w sd u r i n gd y e f e e d i n g .T h el e v e l so f p h o s p h o g l u c o m u t a s ea n d U D P G - p y r o p h o s p h o r y l a s ea l s os h o wa p a t t e r ns i m i l a rt o t h a t o fh e x o k i n a s e .B e s i d e se x p e r i m e n t a lv a r i a t i o n sa n d t h e l o wv a l u eo b t a i n e d f o r U D P G - p y r o p h o s p h o r y l a s ed u r i n g t h e 4 t h m o n t ho f d y e f e e d i n g( p e r h a p sd u e t o i n s u f f i c i e n tn u m b e ro f a n a l y s e s ) ,n o d e f i n i t el o s so f a c t i v i t yi n t h et w o e n z y m e so c c u r s a s a r e s u l to f d y e f e e d i n g .I t s e em s , t h e r e f o r e ,r e a s o n a b l et oa s s u m et h a t t h e p a t h w a yc o n c e r n e di n t h e e n z y m a t i ct r a n s f o r m a t i o no f g l u c o s ei n t o UDPG d o e s n o t u n d e r g o s i g n i f i c a n tv a r i a t i o n i n t h e p r e n e o p l a s t i cl i v e r .
G l y c o g e ns y n t h e t a s ea n dp h o s p h o r y l a s ea c t i v i t yi n l i v e rd u r i n gDAB f e e d i n gG l y c o g e ns y n t h e t a s ei s o n eo ft h e k e ye n z y m e st h a t a c c o m p l i s h e st h e f i n a ls t e p
o f g l y c o g e ns y n t h e s i sb y t r a n s f e r r i n gt h e g l u c o s e mo i e t y f r o mUDPG t o t h ep r i m e rg l y c o g e nmo l e c u l e . G l y c o g e ns y n t h e t a s eh a s a l s ob e e ns h o w n t ob ed e f i c i e n ti n m o s t t u m o u rt i s s u e s( N i g a me t a l . ,1 9 6 2 ) .T h e d a t a i nTa b l e I I I c l e a r l ys u g g e s t
TABLE I I I . - G l y c o g e nS y n t h e t a s ea n d P h o s p h o r y l a s eA c t i v i t i e sd u r i n gDABC a r c i n o g e n e s i s
G l y c o g e ns y n t h e t a s e
( m i c r o m o l e sUDP
f o r m e d / g .t i s s u e p e r h r
B a s a ld i e t B a s a l d i e t +DAB237±24 237±24216±21 104± 8126±50 5 1+ 6159±49 8 4± 2 0168±10 112±111 2 0 ± 3 0 114±29
P h o s p h o r y l a s e( m i c r o m o l e sP i l i b e r a t e d f r o mG I P / g . t i s s u e / h r )t -
B 3 a s a ld i e t
No AMP AMP
3 4 5 ± 3 8 3 8 1 ± 6 33 0 2 + 2 1 3 2 4 + 3 2288+41 302±302 5 5 + 6 3 270±67
2 7 3 , 7 0 3 0 2 , 6 1
B a s a l d i e t ±DAB
r--
No AMP AMP
3 4 5 ± 3 8 3 8 1 ± 6 32 5 9 ± 4 2 7 7 + 1 81 8 3 , 1 6 2 2 2 3 , 1 9 82 3 7 2 6 6
201±36 241± 3 4
Th e v a l u e s a r e means o f 3 - 5 a n a l y s e sw i t h s t a n d a r d d e v i a t i o n . Whe r e o n l y one or t w o a n a l y s e swere c a r r i e d ou t e a c h v a l u e i s g i v e n .
Time( D a y so f DABf e e d i n g )
03 06 09 0
1 2 0 *1 6 0
Time( d a y s o f DAB
f e e d i n g )0
3 06 09 0
1 2 01 6 0
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V . N . NIGAM
t h a t t h e d e c r e a s ei ng l y c o g e ns y n t h e t a s ea c t i v i t yd u r i n gDAB f e e d i n gr e f l e c t sm o s te f f e c t i v e l yt h e v a r i a t i o n i n g l y c o g e n l e v e l s .A l t h o u g hg l y c o g e n s y n t h e t a s ea c t i v i t yf a l l si n b o t h c o n t r o l a n d e x p e r i m e n t a la n i m a l s t h e l o s si s much m o r es e v e r e up t o t h e 4 t h month f o rt h e a n i m a l st h a t a r e f e d DAB. E x c e p tf o rt h ec o n s i d e r a b l yl o w e r v a l u e f o r t h e s e c o n dmonth o f DAB f e e d i n g t h e v a l u e s f o rg l y c o g e ns y n t h e t a s e a n d g l y c o g e nc o n t e n t d u r i n g e a c h month a r e f a i r l yc o m -p a r a b l e .
W i t ht h e l i m i t e dd a t a r e c o r d e don t h e p h o s p h o r y l a s ea c t i v i t yd u r i n gd y ef e e d i n g ,i t i s o b s e r v e dt h a t t h i se n z y m ea l s ou n d e r g o e sl o s sd u r i n gDAB f e e d i n g .H o w e v e r ,t h e f a l li na c t i v i t yi s l e s ss e v e r e t h a n t h a t o b s e r v e df o rg l y c o g e ns y n t h e t a s e .S i n c eb o t h e n z y m e sa r e s i m i l a r l yl o c a l i s e di n t h e c e l l( L u c k , 1961 ) a n d h a v e r e c e n t l yb e e n s h o w nt o h a v e a v e r y s i m i l a ro r i d e n t i c a la c t i ve c e n t r e( L a m e ra n d S a n g e r ,1 9 6 5 ) i t i sn o t s u r p r i s i n gt h a t t h e e f f e c to f DAB f e e d i n gi s s i m i l a rf o rt h e t w o e n -z ym e s . T h e d e g r e e o f a c t i v a t i o n o f p h o s p h o r y l a s eb y AMP a l s or e m a i n sf a i r l yc o n s t a n td u r i n gd y e f e e d i n g .
C o m p a r i s o no f g l y c o g e nc o n t e n ta n d t h ee n z ym e so f g l y c o g e nm e t a b o l i s mb e t w e e nn o r m a lr a t l i v e ra n d DAB i n d u c e dt u m o u r
I n Ta b l e IV a r e c o m p i l e dt h e c o m p a r a t i v ed a t a f o rn o r m a ll i v e ra n d DAB
i n d u c e dt umou r i n s o f a ra s g l y c o g e nm e t a b o l i s mi s c o n c e r n e d .I t i s o b s e r v e dt h a t
TA B L EI V. - G l y c o g e n *C o n t e n t a n d t h eA c t i v i t i e so f t h eE n z y m e so f G l y c o g e nM e t a b o l i s mi n t h eDAB I n d u c e dR a t L i v e rTumour
Normal r a t l i v e r Tumou r % o f n o r m a lr a t l i v e rG l y c o g e n . . . 2 6 2 + 7 9 . 2 6 + 1 8 . 1 0H e x o k i n a s e. . . 3 4 ± 4 . 7 0± 1 2 . 2 0 5 - 2 1 5P h o s p h o g l u c o m u t a s e . . 2 3 5 0 ± 2 3 0 . 1 0 2 5 ± 2 0 5 4 4U D P G - p y r o p h o s p h o r y l a s e. 3 4 3 0 + 1 5 0 . 2 0 4 0 + 1 4 1 2 4 0 - 9 5G l y c o g e n S y n t h e t a s e . . 2 3 7 ± 2 4 . 7 1 ± 1 8 3 0 - 3 4P h o s p h o r y l a s e . . 3 4 5 3 8 . 104+ 1 2 . 3 0
( w i t h o u tAMP)P h o s p h o r y l a s e( w i t hAMP) . 3 8 1 + 6 3 . 180+20 . 4 5 - 4 7
* Th e s ame u n i t s o f e x p r e s s i o na r e u s e d h e r e a s d e s c r i b e di n t h e p r e v i o u st a b l e s .Th e v a l u e s a r e means o f 4 - 6 a n a l y s e sw i t h s t a n d a r d d e v i a t i o n .
i n ca p ac i t y o ft h e t u m o u rt o s t o r eg l y c o g e ni s r e f l e c t e db y a d e c r e a s ei n t h e a c t i v i t yo f a l l t h e e n z y m e se x c e p t h e x o k i n a s e . I n c r e a s e da c t i v i t yo f h e x o k i n a s ec o r r e s -p o n d sw i t h t h e h i g h r a t e o f g l y c o l y s i su s u a l l yo b s e r v e di n t h i st u m o u r . Max imumd e c r e a s e( t o7 0 %o r n o r m a ll i v e r )i s o b t a i n e df o rg l y c o g e ns y n t h e t a s ea n d p h o s -p h o r y l a s ea c t i v i t i e s .H o w e v e r ,a c t i v a t i o no f p h o s p h o r y l a s eby AMP i s i n c r e a s e di n t h e t u m o u ra s c o m p a r e dt o t h e n o r m a ll i v e r . P h o s p h o g l u c o m u t a s ed e c r e a s e si n a c t i v i t yby m o r e t h a n 5 0 %w h i l e l o s so f UDPG p y r o p h o s p h o r y l a s ea c t i v i t y
v a r i e sf r o m 5 - 6 0% o f t h a t o f n o r m a ll i v e r . I n g e n e r a l t h e r e s u l t sp r e s e n t e di nTa b l e IV c o n f i rm t hee x i s t i n gd a t a o n man y t r a n s p l a n t e d t u m o u r s a l r e a d yr e p o r t e d( N i g a me t a l . ,1 9 6 2 ) ,a n d s o m er e p o r t e dby R e i d ( 1 9 64 )f o r3 ' m e t h y lDABi n d u c e dt u m o u r s .
I n t r a c e l l u l a r d i s t r i b u t i o no f g l y c o g e ns y n t h e t a s ea n dp h o s p h o r y l a s ei n l i v e ra n dDAB-i n d u c e dt u m o u r
S i n c eg l y c o g e ni n l i v e ri s i n a n a c t i v em e t a b o l i cs t a t e ,i t s a c c u m u l a t i o nd e p e n d so n t h e r a t e o f t h e a n a b o l i ca n d t h e r a t e o f c a t a b o l i cr e a c t i o n s .O u r e x i s t i n gk n o w -
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GLYCOGEN METABOLISMAND DAB CARCINOGENESIS
l e d g e o f g l y c o g e nm e t a b o l i s ma s s i g n sg l y c o g e ns y n t h e t a s e a s t h e e n z y m ec o n -c e r n e dw i t h t h e s y n t h e s i s ,a n d t h e a c t i v ef o r mo f p h o s p h o r y l a s ew i t h t h e d eg r a d a -t i v e p r o c e s s e s .T h e f a l l i n t h e a c t i v i t yo f b o t h g l y c o g e ns y n t h e t a s e a n d p h o s -p h o r y l a s ei n DAB i n d u c e dt u m o u rd o e s n o t e n a b l et h e l o wg l y c o g e nc o n t e n to f t h et u m o u rt o b e a t t r i b u t e d t o i n c r e a s e d g l y c o g e n d eg r ad a t i o n .S i n c e t h e l o s so f
g l y c o g e ni nl i v e rd u r i n gs t a r v a t i o n ( L u c k , 1961 )a n d d u r i n gt u m o u rg r o w t h( N i g a m ,1 9 6 2 )b r i n g s a b o u t a c h a n g ei n t h e l o c a l i s a t i o no f t h e t w o e n z y m e s ,a s t u d y o f t h ei n t r a c e l l u l a rl o c a l i s a t i o no f g l y c o g e n s y n t h e t a s ea n d p h o s p h o r y l a s e i nv a r i o u sc e l l u l a rf r a c t i o n sw a s u n d e r t a k e n . T h e r e s u l t sa r e p r e s e n t e di n T a b l e V . I t i s o b s e r v e d
TABLE V. - I n t r a c e l l u l a rD i s t r i b u t i o no f G l y c o g e nS y n t h e t a s ea n d P h o s p h o r y l a s ei n N o r m a lL i v e ra n d DAB I n d u c e dP r i m a r yTumourG l y c o g e ns y n t h e t a s e
( , m o l e sUDP f o r m e d / m i n . / m g .p r o t e i n )- k
N o r m a ll i v e r
P r o t e i nc o n t e n t G l y . S y n .m g . / m l . a c t i v i t y
F i r s t s u p e r n a t a n t . 2 0 8 ' 0 0 2 8( 7 0 0g . )
M i t o c h o n d r i a l . 2 4 0 0 0 2 0f r a c t i o n
M i c r o s o m a l . 3 2 0 0 0 2 8f r a c t i o n
P a r t i c u l a t e . 2 0 0 0 0 6 5g l y c o g e nf r a c t i o n
F i n a l s u p e r n a t a n t . 23 00 1 2
Tumou r
P r o t e i nc o n t e n t G l y . S y n .m g . / m l . a c t i v i t y3 1 * 2 0 . 0 1 0
3 2 - 5 0 0 0 6
3 5 0 0 0 5
3 0 * 0 0 * 0 0 9
2 7 - 5 0 - 0 2 2
P h o s p h o r y l a s e( , zm o l e sP if o r m e d / m i n . / m g .p r o t e i n
- -o rma l l i v e r Tumou r
P r o t e i n P r o t e i nc o n t e n t P h o s p h o r y l a s ec o n t e n t P h o s p h o r y l a s om g . / m l . a c t i v i t y m g . / m l . a c t i v i t y2 4 * 0 0 . 1 0 0 3 0 X 2 0 - 0 3 3
1 5 . 0 0 0 7 4
2 1 - 0 0 *0 6 5
1 3 * 5 0 3 1 0
1 5 - 0 0 - 0 8 5
2 2 - 5 0 * 0
2 5 - 0 0 * 0 3 0
2 0 - 0 0 . 0
2 9 - 5 0 * 0 5 5
t ha t w h i l e i n n o r m a ll i v e rb o t h e n z y m e sa r e p r e d o m i n a n t l yp r e s e n t i n t h e p a r -t i c u l a t eg l y c o g e nf r a c t i o n ,i n t h e DAB i n d u c e dt u m o u ra s w i t c ho f a c t i v i t yf r o mt h e p a r t i c u l a t eg l y c o g e na n d m i t o c h o n d r i a lf r a c t i o nt o t h e s u p e r n a t a n tf r a c t i o no c c u r s .T h u sb o t h t h e e n z y m e sa r e s o l u b l i s e di n c a s e o f t u m o u r . T h e s ed a t a a r ei na g r e e m e n tw i t h a p r e v i o u ss t u d y c a r r i e do u t w i t h t h e N o v i k o f f a s c i t e s - he p a t o m ac e l l s( N i g a m ,1 9 6 2 ) .
DISCUSSION
B i o c h e m i c a la n dh i s t o l o g i c a li n v e s t i g a t i o n sc o n c e r n i n gDAB i n d u c e dc h a n g e si nl i v e ra r e n u m e r o u s . H i s t o l o g i c a l l yt h e m a i nc h a n g ei s r e f l e c t e dby a d i s p r o p o r -t i o n a t i o no fv a r i o u s c e l lt y p e s ,n a m e l ya d e c r e a s ei n t h e numbe r o fp a r e n c h y m a lc e l l sa n d a n i n c r e a s ei n t h e n u m b e ro fb i l ed u c t a n d c o n n e c t i v et i s s u ec e l l s( D a o u s ta n d C a n t e r o , 1 9 5 9 ) .B i o c h e m i c a l l yt h e r ea r e a l t e r a t i o n si n t h e l e v e l sa n d i n t r a -
c e l l u l a rd i s t r i b u t i o no f s e v e r a lc o n s t i t u e n t s( R e i d ,1 9 6 2 ) .T h e d a t a p r e s e n t e di n t h i sp a p e r c o n s t i t u t ea s t u d y o f t h e c a r b o h y d r a t em e t a b o l i s mo f t h e p r e n e o p l a s t i cl i v e ra n d o f t h e t u m o u rt h a t o r i g i n a t e sa f t e rd y ef e e d i n g .T h e r e s u l t so b t a i n e df o rt h e g l y c o g e nl e v e ld u r i n g DAB c a r c i n o g e n e s i sa r e a c o n f i r m a t i o no f a s i m i l a rs t u d y made by S h a t t o ne t a l . ( 1 9 6 2 ) .I t i s e s t a b -l i s h e dt h a t a l t h o u g ht h e g l y c o g e nl e v e li n p r e n e o p l a s t i cl i v e ri s r e d u c e di n c o m -p a r i s o nt o t h e c o n t r o la n im a l s , t h e d e p l e t i o ni s n o t s os e v e r e a s t ob e c o n s i d e r e da sa m a j o rp r e n e o p l a s t i cc h a n g e . On t h e c o n t r a r yt h e l o we r i n gi n g l y c o g e nl e v e li nDAB f e d a n i m a l s c o u l db e d u e t o t h e d i f f e r e n c e si n e a t i n g p a t t e r n b e t w e e n
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V . N . NIGAM
e x p e r i m e n t a la n d c o n t r o la n i m a l sw h i c hi s r e f l e c t e dt o a c e r t a i ne x t e n t b y t h ew e i g h tl o s sa n d t h e g e n e r a ld e b i l i t yo f a n i m a l st h a t a r e k e p ton DABd i e t .
T h e l e v e lo fl i v e rh e x o k i n a s eh a s b e e no b s e r v e dt o s h o wl i t t l ev a r i a t i o nd u r i n gDAB f e e d i n g .T h e s er e s u l t sa r e n o t i n a g r e e m e n tw i t h t h e d a t a o f S h a r m ae t a l .( 1 9 6 5 )who o b s e r v e dv a r i a b l ei n c r e a s e i nh e x o k i n a s ea c t i v i t yd u r i n g3 ' - m e t h y lDAB f e e d i n g .H ow e v e r ,t h e i n c r e a s ei n h e x o k i n a s e( l o wKm e n z ym e )a n d t h ed e c r e a s eo f g l u c o k i n a s ea c t i v i t y( h i g hKm e n z y m e ; S h a t t o ne t a l . ,1 9 6 2 )i n t h eDAB i n d u c e dt umou r i s u n i q u e a n d ma y r e p r e s e n t a s t e pi n n e o p l a s t i ct r a n s -f o r m a t i o n .S i n c et h e h i g hKme n z y m ei n l i v e ri s i n d u c i b l eb y g l u c o s ef e e d i n g ,i t i sl i k e l yt h a t p r e n e o p l a s t i cc e l l st h a t a r e t r a n s f o r m e di n t o t umou r l i v ei na g l u c o s e -s t a r v e d s t a t e . I t a l s oa p p e a r sp o s s i b l et h a t t h e c h a n g e f r o m g l u c o k i n a s e -t oh e x o k i n a s e - d e p e n d e n tg l u c o s ep h o s p h o r y l a t i o nma y b e a f a c t o rr e s p o n s i b l ef o rt h e h i g h e rr a t e o fg l y c o l y s i si n t h i st u m o u r .
T h e a l t e r a t i o n si n t h e a c t i v i t yo f p h o s p h o g l u c o m u t a s ea n d U D P G - p y r o p h o s -p h o r y l a s ea c t i v i t yi n l i v e rd u r i n gDAB f e e d i n ga r e o f m i n o rs i g n i f i c a n c e .M o r e -o v e r ,t h e a c t i v i t i e so f b o t h t h e s ee n z y m e sa r e s e v e r a l - f o l dh i g h e rt h a n t h o s e o fe i t h e rh e x o k i n a s eo r g l y c o g e ns y n t h e t a s e ,s o t h a t a n y v a r i a t i o ni n t h e mh a s t o b em a j o rt o c a u s e an o v e r a l lc h a n g ei n g l y c o g e nm e t a b o l i s m .
G l y c o g e ns y n t h e t a s e ,on t h e o t h e r h a n d ,u n d e r g o e sl o s sa n d p r e s e n t s i t s e l fa sp e r h a p st h e mos t p r om i s i n gc o n t r o l l i n gf a c t o rf o rt h e g l y c o g e nc o n t e n t o f l i v e rd u r i n gDAB f e e d i n g .T h e a c t i v i t yo f g l y c o g e ns y n t h e t a s ei s a l s os i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e di nt h e DAB i n d u c e dt u m o u r . Whyt h e 3 l o s so f a c t i v i t y( a sc o m p a r e dt on o r m a ll i v e r )i s u n a b l et o m a i n t a i na p r o p o r t i o n a t ec o n t e n to f g l y c o g e nm u s t b ed u e t o i n t e m a lf a c t o r st h a t c o n t r o lt h e r a t e o fg l y c o g e ns y n t h e s i sa n dd e g r a d a t i o n .F rom t h e d a t a i n Ta b l eV ,i t a p p e a r sr e a s o n a b l et o a s s u m et h a t b i n d i n go f p h o s -p h o r y l a s et o g l y c o g e ng r a n u l e s( a s i n l i v e ro f n o r m a l l yf e dr a t s )ma y l e a dt op a r t i a li n a c t i v a t i o n o f p h o s p h o r y l a s ea n d a f a v o u r a b l e g l y c o g e ns y n t h e t a s e /p h o s p h o r y l a s er a t i of o rg l y c o g e i nd e p o s i t i o nt o o c c u r i n l i v e r . On t h e o t h e r h a n d ,t h e p r e s e n c eo f b o t h t h e
e n z y m e si n t h e
s o l u b l ef o r m
( a si n DAB i n d u c e dt u m o u r )
ma y b e u n f a v o u r a b l ef o rg l y c o g e ns t o r a g e i n so f a r a s t h e sy n t he si s e d g l y c o g e nma y b e s u b j e c tt o d e g r a d a t i o nb y p h o s p h o r y l a s e .T h i s i n t e r p r e t a t i o n ,h o w e v e r ,d o e s n o t r u l eo u t t h e i n f l u e n c eo f o t h e r r e g u l a t o r yf a c t o r s( g l u c o s e - 6 - p h o s p h aa c t i v a t i o no f g l y c o g e ns y n t h e t a s ea n d AM I Pa n d 3 ' , 5 ' - c y c l i cAMP a c t i v a t i o no fp h o s p h o r y l a s e )w h o s e l e v e l smay c o n t r o lt h e r a t e s o f g l y c o g e ns y n t h e s i sa n dd e g r a d a t i o n .I t i sp r o p o s e dt h a t a l t h o u g hg l y c o g e ns y n t h e t a s er e m a i n st h e r a t e -l i m i t i n ge n z y m ef o rg l y c o g e ns y n t h e s i si n t h e c a s e o f DAB i n d u c e dt u m o u r , t h ea c t u a l amoun t o f g l y c o g e ns t o r e db y t h e t umou r i s c o n t r o l l e db y t h e a c t i v i t i e so fb o t h g l y c o g e ns y n t h e t a s ea n d p h o s p h o r y l a s ei n v i v o .
I n c o n c l u s i o n ,t h e p r e s e n t s t u d y d em o n s t r a t e st h a t a g r a d u a l l o w e r i n gi n l i v e rg l y c o g e nf o l l o w sa l o s so f g l y c o g e ns y n t he t a se d ur i n gDAB f e e d i n g .O t h e r
e n z y m e so fg l y c o g e nm e t a b o l i s mi n l i v e ru n d e r g ol i t t l ec h a n g e . H o w e v e r ,t h ea l t e r a t i o ni n g l y c o g e nm e t a b o l i s md o e s n o t s e e m t o b e s o s e v e r e t h a t i t c a n b ec o r r e l a t e dw i t h t h e p r o c e s so f c a r c i n o g e n e s i s .T h e d a t a s u g g e s t t h a t t h e numbe ro f p r e n e o p l a s t i cc e l l sma y b e s m a l lt o t h e e x t e n t t h a t t h e i rm e t a b o l i ca c t i v i t yi so v e r s h a d o w e db y t h o s e w h i c hd o n o t u n d e r g oa n y s i g n i f i c a n tm e t a b o l i cc h a n g e .
SUMMARY
1 .M o d e r a t el o s so f l i v e rg l y c o g e n a c c o m p a n i e sf ee di n g o fDAB c o n t a i n i n gd i e tt o r a t s a s c o m p a r e dt o a n i m a l sk e p t o n t h e b a s a l d i e t .
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GLYCOGENMETABOLISMAND DAB CARCINOGENESIS 9 1 9
2 . T h e a c t i v i t i e so f h e x o k i n a s e ,p h o s p h o g l u c o m u t a s ea n d U D P G - p y r o p h o s -p h o r y l a s ei n l i v e rr e m a i nu n c h a n g e dd u r i n gt h e c o u r s eo fDAB f e e d i n g .
3 . G l y c o g e ns y n t h e t a s ea n d p h o s p h o r y l a s eu n d e r g o l o s sw h i c h f a v o u r a b l yc o m p a r e sw i t h t h e l o w e r i n go f l i v e rg l y c o g e ni nDAB f e d a n im a l s .
4 . I n t h e DAB i n d u c e dt u m o u rt h e g l y c o g e nc o n t e n ti s l o wc o m p a r e dt on o r m a l
l i v e ra n d s oa r et h e a c t i v i t i e so fa l le n z y m e so f g l y c o g e nm e t a b o l i s me x c e p th e x o -k i n a s e .5 . T h e i n t r a c e l l u l a rd i s t r i b u t i o no fg l y c o g e n sy n t he t a sea n d p h o s p h o r y l a s ei n
t h e t u m o u ri s a l t e r e ds i g n i f i c a n t l y .B o t he n z y m e sa r e s o l u b i l i s e di n t h e t u m o u rw h i l ei n t h e l i v e ro f n o r m a l l yf e d r a t st h e y a r ep r e d o m i n a n t l yi n t h e m i t o c h o n d r i a la n d p a r t i c u l a t eg l y c o g e nf r a c t i o n s .
T h e a u t h o r i s t h a n k f u l t o D r . G . d e L a m i r a n d e ,D r . R . D a o u s t a n d D r . E .R e i d f o r r ea d i n g t hem a n u s c r i p t . T h e w o r k h a s b e e n s u p p o r t e db y g r a n t s t oD r . A . C a t e r o ,D i r e c t o ro f t h e R e s e a r c hL a b o r a t o r i e s ,f r o m t h e N a t i o na lC a n c e rI n s t i t u t eo f C a n a d a .
REFERENCESDAOU S T,R . ANDCANT ERO ,A . - ( 1 9 5 9 )C a n c e rR e s . ,1 9 ,7 5 7 .E DWA R D S ,J . E . ANDWH I T E ,J . - ( 1 9 4 1 ) J . n a t n . C a n c e rI n s t . ,2 , 1 5 7 .L A RN E R ,J . AND S ANGER ,F. - ( 1 9 6 5 ) J . mo l e c .B i o l . ,1 1 ,4 9 1 .L E L O I R ,L . F . ANDG O L D EM B E R G ,S .H . - ( 1 9 6 0 )J . b i o l .C h em . ,2 3 5 , 9 1 9 .L u C K ,D . J . - ( 1 9 6 1 ) J . b i o p h y s .b i o c h e m .C yt o l . , 1 0 ,1 9 5 .MLLER, E . C . ,MU I L L E R ,J . A . ,K L I N E ,B . E . ANDRu s c i f , H . P. - ( 1 9 4 8 ) J . e x p . M e d . ,8 8 ,
8 9 .NA J JAR ,V . A . - ( 1 9 4 8 )J . b i o l .C h e m . ,1 7 5 ,2 8 1 .N EL S ON , N . A . - ( 19 4 4 )I b i d . ,1 5 3 ,3 7 5 .N I G AM ,V . N . - ( 1 9 6 2 )N a t u r e ,L o n d . ,1 9 6 ,4 7 8 .N I G AM ,V . N . ,M A C D O N A L D ,H . L . AND CANT E RO ,A . - ( 1 9 6 2 )C a n c e rR e s . , 2 2 , 1 3 1 .
PORTER ,K . R . ANDBRUN I ,C . - ( 1 9 5 9 )I b i d . ,1 9 ,9 9 7 .RE ID ,E . - ( 1 9 6 2 )I b i d . ,2 2 ,3 9 8 . - ( 1 9 6 4 )B r . J . C a n c e r . ,1 8 ,1 7 9 .S H A RMA ,R . M . , S H A RMA ,C . ,D O N N E L LY,A . J . , MORR I S ,H . P . AND WE I N H O U S E ,S. -
( 1 9 6 5 )C a n c e rR e s . ,2 5 , 1 9 3 .S HAT TON ,J . B . ,D O N N E L LY,A . J . ANDW E I N H O U S E ,S . - ( 1 9 6 2 )I b i d . ,2 2 ,1 3 7 2 .S PA IN ,J . D . ANDGR I F F I N ,A . C . - ( 1 9 5 7 )I b i d . ,1 7 ,2 0 0 .VM I LAR - PALAS I ,C .ANDL A RN E R ,J . - ( 1 9 6 0 ) A r c h sB i o c h e m .B i o p h y s . ,8 6 ,6 1 .Vr NUE LA ,E . ,SALA s ,M . L .ANDS O L S ,A . - ( 1 9 6 3 )J . b i o l .C h em . ,2 3 8 ,1 1 7 5 .W u ,R . ANDRACK E R ,E . - ( 1 9 5 9 )I b i d . ,2 3 4 ,1 0 2 9 .
