RNA polymerase activities in isolated nuclei of guinea pig seminal vesicle epithelium: influence of castration and androgen administration.

Summary Nuclei from seminal vesicle epithelium of adult guinea pigs were isolated in hypertonic sucrose solution. The incorporation of [3H]UTP by the isolated nuclei into acid- precipitable products was studied. Incorporation required ATP, GTP, CTP, UTP, and Mg+2. It was inhibited by addition of actinomycin D, deoxyribonuclease, or pyrophosphate to the reaction mixture. Thus, incorporation of [3H]UTP by isolated nuclei had the same characteristics that have been demonstrated for the reactions catalyzed by nuclear RNA polymerases. Using α-amanitin as a metabolic tool, we established concentrations of (NH4)2SO4, Mg+2, and nucleotides that give maximum assayable activities of nuclear RNA polymerases I and II. When the activities of polymerases I and II were measured in isolated seminal vesicle nuclei of guinea pigs that had been castrated 4 days earlier, a marked decrease in activities was found relative to control values (nuclei from intact animals). No further decrease was found 8 days after castration. Diminished accessibility to the nuclear DNA template and a decrease in the concentration of RNA polymerase molecules seemed to be responsible for the observed effects of castration on activities of RNA polymerases. An increase in ribonuclease activity did not seem to be responsible for the effects of castration. Activities of the enzymes did not change 2, 3, or 4 hours after intraperitoneal injection (2 mg/kg body weight) of each of five different androgens. Similarly, a single intraperitoneal injection of testosterone did not restore enzyme activity of polymerade I or II at any time during the first 24-hour period after hormone administration. Zusammenfassung Die Kerne des Samenblasenepithels von reifen Meerschweinchen wurden in hypertoner Saccharoselosung isoliert. Es wurde untersucht die Inkorparierung von [3H]UTP durch die isolierten Kerne in saureausfallbare Produkte. Fur die Inkorporierung waren ATP, GTP, CTP, UTP und Mg+2 erforderlich. Durch Zusatz von Actinomycin D, Desoxyribonuclease oder Pyrophosphat wurde dieser Vorgang gehemmt. Die Inkorporierung von [3H]UTP durch isolierte Kerne hatte die gleichen Charakteristika, wie sie fur die von RNA-Polymerasen katalysierten Reaktionen gezeigt werden konnten. Mit a- Amanitin als einem metabolischen Hilfsmittel verwendeten die Autoren Konzentrationen von (NH4)2SO4, Mg+2 und Nucleotiden so das ein Maximum an Versuchs-Aktivitaten fur die Nuklear-RNA-Polymerase I und II vorhanden war. Wenn die Aktivitaten der Polymerase I und II unter den genannten Versuchsbedingungen bei 4 Tage vorher kastrierten Tieren bestimmt wurden, dann zeigte sich ein deutlicher Abfall der Aktivitat gegenuber den Kontrollen. 8 Tage nach der Kastration wurde kein weiterer Aktivitatsabfall festgestellt. Eine herabgesetzte Ansprechbarkeit fur den Nuklear-RNA-Einbau und ein Abfall der Konzentration von RNA-Polymerase-Molekulen schien fur den beobachteten Effekt der Kastration auf die RNA-Polymerase-Aktivitat verant wortlich zu sein. Ein Anstieg der Ribonuklease-Aktivitat schien nicht fur den Effekt der Kastration verantwortlich zu sein. 2, 3 oder 4 Stunden nach der intraperitonealen Injektion (2 mg/ kg Korpergewicht) von jedem der 5 verschiedenen Androgene zeigte sich keine Anderung der Enzym-Aktivitaten. In ahnlicher Weise stellte die Zufuhr einer Einzeldosis von Testosteron intraperitoneal die Enzymaktivitat der Polymerase I und II zu keiner Zeit wahrend der ersten 24-Stundenperiode nach der Hormonapplikation wieder her.