Mechanisms of intracellular isosmotic regulation: Fate of¹⁴C-labeled serum proteins in the shore crabCarcinus maenas after changed environmental salinity

Kurzfassung

Individuen der StrandkrabbeCarcinus maenas, die zwei Monate in 11 ‰ S gehalten worden waren, wurden innerhalb von 5 Tagen 100 µCi¹⁴C-Glucose und eines¹⁴C-Aminosäuregemisches in physiologischer Lösung ins Hämocoel injiziert. Diese Tiere dienten als Quelle der benötigten¹⁴C-Serumproteinlösung, die anderen, über 2 Monate in 11 ‰ S gehaltenen Strandkrabben ins Hämocoel injiziert wurde. Eine Gruppe dieser Tiere wurde nach der Injektion in 38 ‰ S überführt, die Kontrollgruppe verblieb nach der Injektion in 11 ‰ S. 6 Stunden später wurden die Konzentrationen von Serumproteinen und freien Aminosäuren sowie die im Serum verbliebene Radioaktivität und die Radioaktivität in den gesamten niedermolekularen Intermediärprodukten bestimmt. Aus der signifikanten Abnahme des Serumproteins und der im Serum verbliebenen Radioaktivität sowie aus einer signifikanten Zunahme der Radioaktivität in den osmotisch aktiven Intermediärprodukten wird geschlossen, daß die intrazelluläre niedermolekulare organische Substanz, die während der Osmoregulation bis zu 100 % vermehrt werden kann, zu einem erheblichen Teil durch proteolytische Vorgänge im Serum der Tiere entsteht.

Summary

1. Two individuals of the common shore crabCarcinus maenas, which had been maintained for 2 months in 11 ‰ S, were injected 100 µCi of¹⁴C-glucose and a¹⁴C-amino acid mixture in physiological saline during 5 days. They were the source of a¹⁴C-labeled serum protein, which was injected into the hemocoel of crabs which had been maintained for more than 2 months in 11 ‰ S. Six hours after injection the distribution of label and concentrations of serum proteins and free amino acids were investigated in 13 crabs, transferred to 38 ‰ S after the injection, and in 13 crabs (controls) which remained in 11 ‰ S.

2. In crabs transferred from 11 to 38 ‰ S, proteolytic processes in serum increased; this was demonstrated by a decrease in serum proteins 6 hours after transfer. This assumption is confirmed by the fact, that¹⁴C-radioactivity in serum originating from serum proteins decreased by 44.4 % within 6 hours after transfer, whereas in controls it decreased by 32.6 %.

3. Serum proteins have been metabolized in favour of low molecular intracellular intermediary products, such as amino acids, sugars, and organic acids, all contributing to the new intracellular osmotic pressure. This is shown by a significant increase in radioactivity of low molecular intracellular intermediary products.