Ukr.Biochem.J. 2016; Том 88, № 2, березень-квітень, c. 5-15

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj88.02.005

Інгібіторний вплив калікс[4]арену С-90 на ензиматичну активність транспортних Са(2+),Mg(2+)-АТРаз плазматичної мембрани та саркоплазматичного ретикулума міометрія

27.04.2016   Без категорії   No comments

Т. О. Векліч

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: veklich@biochem.kiev.ua

В експериментах, виконаних на суспензії плазматичних мембран та клітинах міометрія, оброблених 0,1%-им розчином дигітоніну, показано, що калікс[4]арен С-90 (5,11,17,23-тетра(трифтор)метил(феніл­сульфоніліміно)метиламіно-25,26,27,28-тетра­пропокси-калікс[4]арен) ефектив­ніше інгібує ензиматичну активність Са2+,Mg2+-АТРази плазматичної мембрани, ніж відповідну активність у саркоплазматичному ретикулумі (величини коефіцієнта інгібування І0,5 становлять 20,2 ± 0,5 та 57,0 ± 1,4 мкМ для Са2+,Mg2+-АТРази плазматичної мембрани та саркоплазматичного ретикулума відповідно (n = 5)). Дослідили кінетичні закономірності інгібувальної дії калікс[4]арену С-90 на Са2+,Mg2+-АТРазну активність плазматичної мембрани та саркоплазматичного ретикулума. Цей інгібітор діє на обидві помпи за механізмом повного неконкурентного інгібування. Під впливом калікс[4]арену С-90 відбувається підвищення концентрації Са2+ в клітині та зменшується ефективний гідродинамічний діаметр гладеньком’язових клітин подібно до дії утеротоніка окситоцину.

Ключові слова: , , , , , ,

Посилання:

  1. Kosterin SO. Kinetics and energetics of Mg2+,ATP-dependent Ca2+ transport in the plasma membrane of smooth muscle cells. Neurophysiology. 2003;35(3/4):187-200. CrossRef
  2. Strehler EE. Plasma membrane calcium ATPases as novel candidates for therapeutic agent development. J Pharm Pharm Sci. 2013;16(2):190-206. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Burdyga T,  Paul RJ. Calcium homeostasis and signaling in smooth muscle. Muscle. Fundam BiolMechan Dis. 2012;2:1155-1171. CrossRef
  4. Lehotsky J, Kaplán P, Murín R, Raeymaekers L. The role of plasma membrane Ca2+ pumps (PMCAs) in pathologies of mammalian cells. Front Biosci. 2002 Jan 1;7:d53-84. Review. PubMed, CrossRef
  5. Prasad V, Okunade GW, Miller ML, Shull GE. Phenotypes of SERCA and PMCA knockout mice. Biochem Biophys Res Commun. 2004 Oct 1;322(4):1192-203. Review. PubMed, CrossRef
  6. Wray S, Shmygol A. Role of the calcium store in uterine contractility. Semin Cell Dev Biol. 2007 Jun;18(3):315-20. Review. PubMed, CrossRef
  7. Holton ML, Wang W, Emerson M, Neyses L, Armesilla AL. Plasma membrane calcium ATPase proteins as novel regulators of signal transduction pathways. World J Biol Chem. 2010 Jun 26;1(6):201-8. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Kosterin SO. Calcium transport in smooth muscles. K.: Science opinion, 1990. 216р.
  9. Shmigol AV, Eisner DA, Wray S. The role of the sarcoplasmic reticulum as a Ca2+ sink in rat uterine smooth muscle cells. J Physiol. 1999 Oct 1;520 Pt 1:153-63. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Foskett JK, White C, Cheung KH, Mak DO. Inositol trisphosphate receptor Ca2+ release channels. Physiol Rev. 2007 Apr;87(2):593-658. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Uterine contractility. Ed. by R.E. Garfield. Serano Simposia, VSA, Norwill, Massachuses, 1990. 388 p.
  12. Hertelendy F, Zakar T. Regulation of myometrial smooth muscle functions. Curr Pharm Des. 2004;10(20):2499-517. Review. PubMed, CrossRef
  13. Luo ZG, Zhao Y, Maa C, Xu XM, Zhang XM, Huang NY, He HQ. Synthesis and anti-integrase evaluation of novel calix[4]arene derivatives containing the triazolyl 1,3-diketo moiety. Chin Chem Letters. 2014;25(5):737-740.  CrossRef
  14. Xue Y, Guan Y, Zheng A, Xiao H. Amphoteric calix[8]arene-based complex for pH-triggered drug delivery. Colloids Surf B Biointerfaces. 2013 Jan 1;101:55-60.  PubMed, CrossRef
  15. Consoli GML, Galante E, Daquino C, Granata G, Cunsolo F, Geraci C. Hydroxycinnamic acid clustered by a calixareneplatform: radical scavenging and antioxidant activity. Tetrahedron Lett. 2006;47(37):6611-6614. CrossRef
  16. Rodik RV. Application of calixarenes for DNA transfection in cells. Ukr Biokhim Zhurn. 2012 Sep-Oct;84(5):5-15. Ukrainian. PubMed
  17. Kalchenko VI, Rodik RV, Boyko VI. Calixarenes with bio-medical potential. J Organic Pharmaceut Chem. 2005;3(4):13-29. (In Ukrainian).
  18. Veklich TO, Shkrabak OA, Mazur IuIu, Rodik RV, Boĭko VI, Kal’chenko VI, Kosterin SO. Kinetic properties of calixarene C-90 action on the myometrial plasma membrane Ca2+,Mg2+-ATPase activity and on the Ca2+ concentration in unexcited cells of the myometrium. Ukr Biokhim Zhurn. 2013 Jul-Aug;85(4):20-9. Ukrainian. PubMed, CrossRef
  19. Rodik R, Boiko V, Danylyuk O, Suwinska K, Tsymbal I, Slinchenko N, Babich L, Shlykov S, Kosterin S, Lipkowski J, Kalchenko V. Calix[4]arenesulfonylamidines. Synthesis, structure and influence on Mg2+,ATP-dependent calcium pumps. Tetrahedron Letters. 2005;46(43):7459-7462. CrossRef
  20. Veklich TO, Kosterin SO. Comparative study of properties of Na+, K+-ATPase and Mg2+-ATPase of the myometrium plasma membrane. Ukr Biokhim Zhurn. 2005 Mar-Apr;77(2):66-75. Ukrainian. PubMed
  21. Kondratiuk TP, Bychenok SF, Prishchepa LA, Babich LG, Kurskiy MD. Isolation and characteristics of the plasma membrane fraction from the swine myometrium. Ukr Biokhim Zhurn. 1986 Jul-Aug;58(4):50-6. Russian. PubMed
  22. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976 May 7;72(1-2):248-54. PubMed, CrossRef
  23. Mollard P, Mironneau J, Amedee T, Mironneau C. Electrophysiological characterization of single pregnant rat myometrial cells in short-term primary culture. Am J Physiol. 1986 Jan;250(1 Pt 1):C47-54. PubMed
  24. Flynn ER, Bradley KN, Muir TC, McCarron JG. Functionally separate intracellular Ca2+ stores in smooth muscle. J Biol Chem. 2001 Sep 28;276(39):36411-8.  PubMed, CrossRef
  25. Valente RC, Capella LS, Monteiro RQ, Rumjanek VM, Lopes AG, Capella MA. Mechanisms of ouabain toxicity. FASEB J. 2003 Sep;17(12):1700-2.  PubMed, CrossRef
  26. Wang H, Haas M, Liang M, Cai T, Tian J, Li S, Xie Z. Ouabain assembles signaling cascades through the caveolar Na+/K+-ATPase. J Biol Chem. 2004 Apr 23;279(17):17250-9. PubMed, CrossRef
  27. Veklich TO, Kosterin SO, Shynlova OP. Cationic specificity of a Ca2+-accumulating system in smooth muscle cell mitochondria. Ukr Biokhim Zhurn. 2002 Jan-Feb;74(1):42-8. Ukrainian. PubMed
  28. Rathbun WB, Betlach MV. Estimation of enzymically produced orthophosphate in the presence of cysteine and adenosine triphosphate. Anal Biochem. 1969 Apr 4;28(1):436-45. PubMed, CrossRef
  29. Strehler EE, Zacharias DA. Role of alternative splicing in generating isoform diversity among plasma membrane calcium pumps. Physiol Rev. 2001 Jan;81(1):21-50. Review. pm id=”11152753″]
  30. Boldyrev AA. Na+/K+-ATPase as an oligomeric ensemble. Biochemistry (Mosc). 2001 Aug;66(8):821-31. Review. PubMed, CrossRef
  31. Danylovych IuV, Chunikhin OIu, Danylovych HV.  Investigation of the changes in uterine myocytes size depending on contractile activity modulators by photon correlation spectroscopy. Fiziol Zh. 2013;59(1):32-9. Ukrainian. PubMed
  32. Danylovych HV, Danylovych IuV, Kolomiiets’ OV, Kosterin SO, Rodik RV, Cherenok SO, Kal’chenko VI, Chunikhin OIu, Horchev VF, Karakhim SO. Changes in polarization of myometrial cells plasma and internal mitochondrial membranes under calixarenes action as inhibitors of plasma membrane Na+, K+-ATPase. Ukr Biokhim Zhurn. 2012 Nov-Dec;84(6):37-48. Ukrainian. PubMed
  33. Crotty TP. Contraction in the smooth muscle cell. Med Hypotheses. 1999 Nov;53(5):432-46. PubMed, CrossRef
  34. Stamenović D. Cytoskeletal mechanics in airway smooth muscle cells. Respir Physiol Neurobiol. 2008 Nov 30;163(1-3):25-32.  Review. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.