Independent regulation of two types of aryl hydrocarbon (benzo(a)pyrene) hydroxylase in mammalian cells

Abstract

Aryl hydrocarbon (benzo (a)pyrene) hydroxylase induced by dibutyryl cyclic AMP (dcAMP), plus aminophylline (AHH l) can be distinguished from the hydroxylase induced by benz (a) anthracene (AHH II) by its lower Km for benzo (a)pyrene. Treatment with the combination of benz (a) anthracene and dcAMP plus aminophylline induced both AHH I and AHH II activities. After optimal induction of AHH II activity by benz (a)anthracene, the addition of dcAMP plus aminophylline gave an induction of AHH I. Although AHH I activity declined to an almost basal level 24 h after treatment with dcAMP plus aminophylline, the addition of benz (a) anthracene prevented this decline. Inducibility by dcAMP plus aminophylline or by benz (a)anthracene varied in different cell lines. Some cell lines were induced by both substances, with a higher induction by benz (a)‐anthracene, while other lines were inducible only by benz (a)anthracene, and a third cell type was not inducible by either. Selection for resistance to benzo (a)pyrene of a cell line inducible by both compounds resulted in a fourth cell type which was mase inducible by dcAMP plus aminophylline than by benz (a)anthracene. The results suggest that theré is an independent regulation of hydroxylase AHH I and AHH II and that the induction of these two enzyme activities is determined by different genetic control. Régulation Indépendante De Deux Types D'hydroxylase D'un Hydrocarbure Aryle (Benzo(A)Pyrène) Dans Des Cellules De Mammifères L'hydroxylase d'un hydrocarbure arylé, le benzo (a)pyrène, induite par l'AMP cyclique dibutyryle (dcAMP) additionné d' aminophylline (AHH I), se distingue de l'hydroxylase induite par le benz (a) anthracène (AHH II) par un plus faible Km. Un traitement combinant le benz (a)anthracène et le dcAMP additionné d'aminophylline induit les deux activités AHH I et AHH II. Aprés induction optimale de l'activité AHH II par le benz (a)anthracène, l'addition de dcAMP et d' aminophylline induit l'activité AHH I. Cette activité diminue presque jusqu'au niveau de base 24 h après le traitement au dcAMP et à l'aminophylline, mais l'addition de benz (a)anthracène empéche cette diminution. L'effet du dcAMP additionné d'aminophylline et du benz (a)‐anthracène est different selon les lignées: l'activité hydroxylase peut étre déclenchée par les deux inducteurs, et surtout le benz (a) onthracène, ou uniquement par le benz (a) anthrocéne, ou bien elle n'est induite ni par l'un ni par l'autre. Des cellules provenant d'une lignée sensible à l'effet des deux inducteurs et sélectionnées pour leur résistance au benzo (a)pyréne ont donné un quatrième type de cellules plus sensible au dcAMP additionné d'aminophylline qu'au benz (a)anthracène. Ces résultats donnent à penser qu'il existe une régulation indépendante de l'AHH l et de l'AHH II et que l'induction de ces deux activités enzymatiques est déterminée par des contröles génétiques differents.