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The P-type ATPase inhibiting potential of polyoxotungstates†
Metallomics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2018-01-05 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7mt00279c Nadiia Gumerova 1 , Lukáš Krivosudský , Gil Fraqueza , Joscha Breibeck , Emir Al-Sayed , Elias Tanuhadi , Aleksandar Bijelic , Juan Fuentes , Manuel Aureliano , Annette Rompel
Metallomics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2018-01-05 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7mt00279c Nadiia Gumerova 1 , Lukáš Krivosudský , Gil Fraqueza , Joscha Breibeck , Emir Al-Sayed , Elias Tanuhadi , Aleksandar Bijelic , Juan Fuentes , Manuel Aureliano , Annette Rompel
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Polyoxometalates (POMs) are transition metal complexes that exhibit a broad diversity of structures and properties rendering them promising for biological purposes. POMs are able to inhibit a series of biologically important enzymes, including phosphatases, and thus are able to affect many biochemical processes. In the present study, we analyzed and compared the inhibitory effects of nine different polyoxotungstates (POTs) on two P-type ATPases, Ca2+-ATPase from skeletal muscle and Na+/K+-ATPase from basal membrane of skin epithelia. For Ca2+-ATPase inhibition, an in vitro study was performed and the strongest inhibitors were determined to be the large heteropolytungstate K9(C2H8N)5[H10Se2W29O103] (Se2W29) and the Dawson-type POT K6[α-P2W18O62] (P2W18) exhibiting IC50 values of 0.3 and 0.6 μM, respectively. Promising results were also shown for the Keggin-based POTs K6H2[CoW11TiO40] (CoW11Ti, IC50 = 4 μM) and Na10[α-SiW9O34] (SiW9, IC50 = 16 μM), K14[As2W19O67(H2O)] (As2W19, IC50 = 28 μM) and the lacunary Dawson K12[α-H2P2W12O48] (P2W12, IC50 = 11 μM), whereas low inhibitory potencies were observed for the isopolytungstate Na12[H4W22O74] (W22, IC50 = 68 μM) and the Anderson-type Na6[TeW6O24] (TeW6, IC50 = 200 μM). Regarding the inhibition of Na+/K+-ATPase activity, for the first time an ex vivo study was conducted using the opercular epithelium of killifish in order to investigate the effects of POTs on the epithelial chloride secretion. Interestingly, 1 μM of the most potent Ca2+-ATPase inhibitor, Se2W29, showed only a minor inhibitory effect (14% inhibition) on Na+/K+-ATPase activity, whereas almost total inhibition (99% inhibition) was achieved using P2W18. The remaining POTs exhibited similar inhibition rates on both ATPases. These results reveal the high potential of some POTs to act as P-type ATPase inhibitors, with Se2W29 showing high selectivity towards Ca2+-ATPase.
中文翻译：
多钨酸盐的 P 型 ATP 酶抑制潜力†
多金属氧酸盐 (POM) 是过渡金属络合物，具有广泛的结构和特性多样性，使其在生物用途方面具有广阔的前景。POM 能够抑制一系列重要的生物学酶，包括磷酸酶，因此能够影响许多生化过程。在本研究中，我们分析并比较了九种不同的多钨酸盐（POT）对两种P型ATP酶（骨骼肌Ca 2+ -ATP酶和皮肤上皮基底膜Na + /K + -ATP酶）的抑制作用。对于 Ca 2+ -ATPase 抑制，进行了体外研究，最强的抑制剂被确定为大的杂多钨酸盐 K 9 (C 2 H 8 N) 5 [H 10 Se 2 W 29 O 103 ] (Se 2 W 29 ) 和 Dawson 型 POT K 6 [α-P 2 W 18 O 62 ] (P 2 W 18 )分别表现出 0.3 和 0.6 μM 的 IC 50值。基于 Keggin 的 POT K 6 H 2 [CoW 11 TiO 40 ]（CoW 11 Ti，IC 50 = 4 μM）和 Na 10 [α-SiW 9 O 34 ]（SiW 9，IC 50 = 16 μM)、K 14 [As 2 W 19 O 67 (H 2 O)] (As 2 W 19 , IC 50 = 28 μM) 和空位 Dawson K 12 [α-H 2 P 2 W 12 O 48 ] ( P 2 W 12，IC 50 = 11 μM），而同聚钨酸盐 Na 12 [H 4 W 22 O 74 ]（W 22，IC 50 = 68 μM）和安德森型 Na 6 [TeW观察到低抑制效力6 O 24 ]（TeW 6，IC 50 = 200 μM）。关于Na + /K + -ATP酶活性的抑制，首次在离体为了研究 POTs 对上皮氯分泌的影响，使用鳉鱼的鳃盖上皮进行了研究。有趣的是，1 μM 最有效的 Ca 2+ -ATPase 抑制剂 Se 2 W 29对 Na + /K + -ATPase 活性仅表现出轻微的抑制作用（14% 抑制），而几乎完全抑制（99% 抑制）是使用P 2 W 18实现的。其余 POT 对两种 ATP 酶表现出相似的抑制率。这些结果揭示了一些 POT 作为 P 型 ATP 酶抑制剂的高潜力，其中 Se 2 W 29对 Ca 2+ -ATP 酶表现出高选择性。
更新日期：2018-01-05
中文翻译：
多钨酸盐的 P 型 ATP 酶抑制潜力†
多金属氧酸盐 (POM) 是过渡金属络合物，具有广泛的结构和特性多样性，使其在生物用途方面具有广阔的前景。POM 能够抑制一系列重要的生物学酶，包括磷酸酶，因此能够影响许多生化过程。在本研究中，我们分析并比较了九种不同的多钨酸盐（POT）对两种P型ATP酶（骨骼肌Ca 2+ -ATP酶和皮肤上皮基底膜Na + /K + -ATP酶）的抑制作用。对于 Ca 2+ -ATPase 抑制，进行了体外研究，最强的抑制剂被确定为大的杂多钨酸盐 K 9 (C 2 H 8 N) 5 [H 10 Se 2 W 29 O 103 ] (Se 2 W 29 ) 和 Dawson 型 POT K 6 [α-P 2 W 18 O 62 ] (P 2 W 18 )分别表现出 0.3 和 0.6 μM 的 IC 50值。基于 Keggin 的 POT K 6 H 2 [CoW 11 TiO 40 ]（CoW 11 Ti，IC 50 = 4 μM）和 Na 10 [α-SiW 9 O 34 ]（SiW 9，IC 50 = 16 μM)、K 14 [As 2 W 19 O 67 (H 2 O)] (As 2 W 19 , IC 50 = 28 μM) 和空位 Dawson K 12 [α-H 2 P 2 W 12 O 48 ] ( P 2 W 12，IC 50 = 11 μM），而同聚钨酸盐 Na 12 [H 4 W 22 O 74 ]（W 22，IC 50 = 68 μM）和安德森型 Na 6 [TeW观察到低抑制效力6 O 24 ]（TeW 6，IC 50 = 200 μM）。关于Na + /K + -ATP酶活性的抑制，首次在离体为了研究 POTs 对上皮氯分泌的影响，使用鳉鱼的鳃盖上皮进行了研究。有趣的是，1 μM 最有效的 Ca 2+ -ATPase 抑制剂 Se 2 W 29对 Na + /K + -ATPase 活性仅表现出轻微的抑制作用（14% 抑制），而几乎完全抑制（99% 抑制）是使用P 2 W 18实现的。其余 POT 对两种 ATP 酶表现出相似的抑制率。这些结果揭示了一些 POT 作为 P 型 ATP 酶抑制剂的高潜力，其中 Se 2 W 29对 Ca 2+ -ATP 酶表现出高选择性。
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