VOL. 12 (1953) ENZYMIC OXIDATION OF /S-HYDROXYBUTYRATE 201 



mitochondrial extracts, may undergo dehydrogenation by an /-specific /3-hydroxy- 

 butyryl-CoA dehydrogenase. Although the mitochondrial extracts we have studied do 

 not contain such an enzyme, it is possible it exists in intact mitochondria but is inac- 

 tivated in the preparation of the extracts used. 



SUMMARY 



Both dextrorotatory and levorotatory forms of /3-hydroxybutyric acid are oxidized aerobically 

 by suspensions of rat liver and kidney particles (mitochondria). However the data clearly indicate 

 that the initial stages of oxidation of the two isomers are quite different in liver, although ultimately 

 both isomers are oxidized via the tricarboxylic acid cycle. 



The enzymic mechanisms involved in the primary dehydrogenation of the two isomers were 

 examined in clear extracts of acetone-dried mitochondria. It was found that the /-isomer causes the 

 reduction of DPN+, presumably by action of the already known /-specific DPN-linked yS-hydroxy- 

 butyric dehydrogenase, which of course does not attack the ^-isomer. The ^-isomer also causes reduc- 

 tion of DPN+ but only if the extracts are supplemented with ATP, Coenzyme A, and Mg++. Evidence 

 is presented that ^-BOH is capable of forming a CoA derivative at the expense of ATP : 



ATP ^^ 



^-^-hydroxybutj'rate -f CoA - ^-^-hydroxybutyryl-CoA (i) 



The extracts contain a dehydrogenase catalyzing reversibly the reduction of DPN+ by <f-)3-hydroxy- 

 butyryl-CoA 



<^-/3-hydroxybutyryl-CoA + DPN+ ^ acetoacetyl-CoA -|- DPNH + H+. (z) 



Reaction (i) is not stereochemically specific; both isomers form a CoA derivative. However the de- 

 hydrogenase catalyzing reaction (2) appears to be specific for ^-j5-hydroxybutyryl-CoA. 



The metabolic significance of the pathways taken by the two isomers of /?-hydroxybutyrate are 

 briefly discussed. 



RfiSUMfi 



Les formes levogyres et dextrogyres de I'acide ^-hydroxybutyrique sont toutes les deux oxydees 

 en aerobiose par des suspensions de particules (mitochondries) du foie et du rein du rat. Cependant les 

 resultats obtenus montrent clairement que les stades initiaux de I'oxydation des deux isomeres sont 

 completement differents dans le foie, quoique en fin de compte les deux isomeres soient oxydes par 

 I'intermediaire du cycle tricarboxylique. 



Nous avons examine les reactions enzymatiques qui interviennent dans la deshydrogenation 

 initiale des deux isomeres dans des extraits limpides de mitochondries sechees a I'acetone. 



L'isomere L provoque la reduction du DPN+, sans doute sous Taction de la deshydrogenase /- 

 specifique liee au DPN et deja connue. Cette deshydrogenase n'agit naturellement pas sur l'isomere 

 d-. L'isomere d provoque egalement la reduction du DPN+, mais seulement dans le cas ou les extraits 

 sont additionnes d'ATP, de coenzyme A, et de Mg++. Nous fournissons lapreuveque I'acide yS-hydroxy- 

 butyrique d'est capable de former un derive du CoA aux depens de I'ATP: 



ATP ^ 

 ^-/3-hydroxybutyrate -|- CoA ^-/S-hydroxybutyryl-CoA (i) 



Les extraits renferment une deshydrogenase qui catalyse reversiblement la reduction du DPN+ par 

 le ^-/5-hydroxybutyryl-CoA. 



^-)9-hydroxybutyryl-CoA + DPN+ ^ acetoacetyl-CoA + DPNH -|- H+ {2) 



La reaction (i) n'a pas de specificite stereochimique; les deux isomeres ferment un derive du CoA. 

 Cependant la deshydrogenase qui catalyse la reaction (2) parait specifique du ^-/S-hydroxvbutyryl 

 CoA. 



Nous discutons brievement la signification metabolique des chemins suivis par les deux ^- 

 hydroxybutyrates isomeres. 



ZUSAMMENFASSUNG 



Sowohl die rechtsdrehende wie die linksdrehende Form von /3-Oxybuttersaure wird aerobisch 

 von Suspensionen von Rattenleber- und -nierenteilchen (Mitochondrien) oxydiert. Die Daten zeigen 

 jedoch klar, dass die Anfangsstufen der Oxydation der beiden Isomeren in der Leber ganz verschieden 

 sind, obwohl schliesslich beide Isomere iiber den Tricarbonsaurecyclus oxydiert werden. 



Der Enzymmechanismus, der bei der primaren Dehydrogenierung der zwei Isomieren eine Rolle 

 spielt, wurde in den klaren Extrakten von mit Aceton getrockneten Mitochondrien gepriift. Es wurde 



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