Biochemical Studies on Acid Phosphatase in the Goat (Capra hircus) Testis
Authors: Bilaspuri G. S. , Deol K. K. 
Published: August 2010

SummaryA biochemical study was made to characterize the Acph in the total testicular homogenate of the adult goat (Capra hircus) as well as the different enzymes revealed by acrylamide gel electrophoresis.Total Acph activity was doubled by a two‐fold increase in enzyme concentration. A hyperbolic curve of Acph was found with an increase in substrate concentration. Vmax and Km values were, respectively, 7.5 μM of p‐nitrophenol released/min./mg protein and 2 mM. pH optima were pH 5 (acetate buffer) and pH 4.5 (citrate phosphate buffer). The optimal temperature was 30 °C. The divalent metal ions activated Acph in the decreasing order of Mn2+, Co2+, Mg2+ and Zn2+. Cu2+, NaF and DDVP decreased enzyme activity gradually with increasing concentrations. Formaldehyde and acetone completely inhibited Acph activity, while triton x‐100 had no effect.Acrylamide gel electrophoresis of total homogenate with α‐naphthyl phosphate revealed three enzymes (I, II and III) of acid phosphatase which varied in their biochemical characteristics. Enzyme I was the most thermo‐resistant; at 70 °C the activity of all three enzymes ceased. Metal ions (Mn2+, Mg2+, Co2+, Zn2+), especially Mn2+, markedly activated enzyme III; enzyme I was only slightly activated, and enzyme II remained unaffected. Copper (4 mM) markedly inhibited all enzymes. NaF (500 μM) eliminated the activity of enzyme II and that of enzymes I and III was also markedly decreased. It is concluded, as in other mammalian species studied to date, multiple forms of acid phosphatases exist in the testis of the goat.ZusammenfassungBiochemische Untersuchung der sauren Phosphatase in den Hoden der Ziege (Capra hircus)Aufgrund biochemischer Untersuchungen erfolgt eine Charakterisierung der sauren Phosphatase (Acph) in Gesamthomogenaten der Hoden von erwachsenen Ziegen (Capra hircus) sowie der verschiedenen Enzyme, die sich mittels Acrylamid‐Gelelektrophorese trennen ließen.Eine zweifache Zunahme der Enzymkonzentration bewirkte eine Verdoppelung der gesamten Acph‐Aktivität. Die Zunahme der Substratkonzentration führte zu einer hyperbolischen Kurve des Acph. Der Vmax‐Wert betrug 7,5 μM p‐Nitrophenol, das pro Minute und pro mg Protein freigesetzt wurde. Der Km‐Wert betrug 2 mM. Die pH‐Optima betrugen 5,0 im Acetatpuffer und 4,5 im Citratpuffer. Das Temperaturoptimum lag bei 30 °C. Die bivalenten Metallionen aktivierten Acph abnehmend in der Reihenfolge Mn2+, Co2+, Mg2+ und Zn2+. Cu2+, NaF und DDVP bewirkten in zunehmenden Konzentrationen eine Abnahme der Enzymaktivität.Die Acrylamid‐Gelelektrophorese des Gesamthomogenats ergab drei verschiedene Enzyme (I, II und III), die sich bezüglich ihrer biochemischen Eigenschaften unterschieden. Enzym I war am meisten wärmeresistent; bei 70 °C verschwand die Aktivität aller drei Enzyme. Metallionen (Mn2+, Mg2+, Co2+, Zn2+), besonders Mn2+, führten zu einer markanten Zunahme der Aktivität des Enzyms III. Enzym I wurde nur geringgradig aktiviert und Enzym II blieb unbeeinflußt. Kupfer (4 mM) hemmte alle Enzyme auffällig. NaF (500 μM) eliminierte die Aktivität von Enzym II und hemmte diejenige der Enzyme I und III.Es wird festgehalten, daß in den Hoden der Ziege, wie bei anderen Säugetieren, mehrere Formen von saurer Phosphatase vorkommen.RésuméExamen biochimique de la phosphatase acide dans les testicules de boucs (Capra hircus)Une caractérisation de la phosphatase acide (Acph) a été faite sur la base de recherches biochimiques dans des homogénats totaux des testicules de boucs adultes (Capra hircus); différentes enzymes se laissant séparer au moyen de l'électrophorèse sur gel d'acrylamide ont également été caractérisées.Une augmentation de deux fois de la concentration des enzymes provoque une double activité de l'Acph totale. L'augmentation de la concentration du substrat a conduit à une courbe hyperbolique de Acph. La valeur Vmax comportait 7,5 μM p‐nitrophénol qui fut libéré par minute et par mg de protéine. La valeur Km comportait 2 mM. Les optima de pH furent 5,0 en tampon d'acétate et 4,5 en tampon de citrate. L'optimum de température se situait à 30 °C. Les ions métalliques bivalents activèrent Acph en diminuant dans l'ordre Mn2+, Co2+, Mg2+ et Zn2+. Cu2+, NaF et DDVP provoquèrent en concentrations progressives une diminution de l'activité de l'enzyme.L'électrophorèse sur gel d'acrylamide de l'homogénat total a révélé trois enzymes différentes (I, II et III) qui se différenciaient par leurs propriétés biochimiques. L'enzyme I fut le plus souvent résistante à la chaleur; l'activité des trois enzymes a disparu à 70 °C. Les ions métalliques (Mn2+, Mg2+, Co2+, Zn2+), en particulier Mn2+, ont augmenté de façon marquante l'activité de l'enzyme III. L'enzyme I fut très faiblement activée et l'enzyme II n'a pas été influencée. Le cuivre (4 mM) a inhibé toute les enzymes de manière frappante. NaF (500 μM) a éliminé l'activité de l'enzyme II et inhibé les acitivités des enzymes I et III.Il a été établi qu'il existe plusieurs formes de la phosphatase acide dans les testicules du bouc comme chez d'autres mammifères.ResumenEstudios bioquímicos sobre la fosfatasa ácida en los testículos del macho cabrío (Capra hircus)Sobre la base de estudios bioquímicos se verificó la caracterización de la fosfatasa ácida (Acph) en homogenados totales de testículos de machos cabríos adultos (Capra hircus) así como de las diversas enzimas que se pudieron separar mediante electroforesis en gelosa‐acrilamida.El aumento doble de la concentración de enzima ocasionaba la duplicación de la actividad total de la Acph. El aumento de la concentración de substrato conducía a una curva hiperbólica de la Acph. El valor Vmax importó 7,5 μM p‐nitrofenol, liberado por minuto y mg de proteína. El valor Km era del orden de 2 mM. Los valores óptimos de pH importaron 5,0 en el amortiguador de acetato y 4,5 en el amortiguador de citrato. La temperatura óptima era de 30 °C. Los iones metálicos bivalentes activaron la Acph en sentido decreciente en el orden siguiente: Mn2+, Co2+, Mg2+ y Zn2+. Cu2+, NaF y DDVP ocasionaron en concentraciones crecientes una disminución de la actividad enzimática.La electroforesis en gelosa‐acrilamida del homogenado total dió como resultado très enzimas diferentes (I, II y III), las cuales se diferenciaban en cuanto a sus propiedades bioquímicas. La enzima I era la más termorresistente; a 70 °C desapareció la actividad de todas las tres enzimas. Los iones metálicos (Mn2+, Mg2+, Co2+ y Zn2+), pero sobre todo Mn2+, conducían a un incremento característico de la actividad de la enzima III. La enzima I solo se pudo activar ligeramente, y la enzima II permaneció sin que se pudiera influenciar. El cobre (4 mM) inhibía de forma llamativa todas las enzimas. NaF (500 μM) eliminaba la actividad de la enzima II e inhibía la de las enzimas I y III.Se llega a la conclusion que en los testículos del macho cabrío, a igual que en otros mamíferos, existen varias formas de fosfatasa ácida.