Natural flavonoids inhibit the plasma membrane Ca 2+ -ATPase

Autores
Ontiveros, Mallku Qhapaj; Rinaldi, Debora Eugenia; Marder, Nora Mariel; Espelt, Maria Victoria; Mangialavori, Irene Cecilia; Vigil, Maximiliano Angel; Rossi, Juan Pablo Francisco; Ferreira Gomes, Mariela Soledad
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Research on flavonoids from plant sources has recently sparked increasing interest because of their beneficial health properties. Different studies have shown that flavonoids change the intracellular Ca 2+ homeostasis linked to alterations in the function of mitochondria, Ca 2+ channels and Ca 2+ pumps. These findings hint at plasma membrane Ca 2+ -ATPase (PMCA) involvement, as it transports Ca 2+ actively to the extracellular medium coupled to ATP hydrolysis, thus maintaining ion cellular homeostasis. The present study aims to investigate the effect of several natural flavonoids on PMCA both in isolated protein systems and in living cells, and to establish the relationship between flavonoid structure and inhibitory activity on PMCA. Our results show that natural flavonoids inhibited purified and membranous PMCA with different effectiveness: quercetin and gossypin were the most potent and their inhibition mechanisms seem to be different, as quercetin does not prevent ATP binding whereas gossypin does. Moreover, PMCA activity was inhibited in human embryonic kidney cells which transiently overexpress PMCA, suggesting that the effects observed on isolated systems could occur in a complex structure like a living cell. In conclusion, this work reveals a novel molecular mechanism through which flavonoids inhibit PMCA, which leads to Ca 2+ homeostasis and signaling alterations in the cell.
Fil: Ontiveros, Mallku Qhapaj. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rinaldi, Debora Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Marder, Nora Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Espelt, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Mangialavori, Irene Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Vigil, Maximiliano Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rossi, Juan Pablo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Ferreira Gomes, Mariela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Materia
GOSSYPIN
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PLASMA MEMBRANE CALCIUM PUMP
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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The present study aims to investigate the effect of several natural flavonoids on PMCA both in isolated protein systems and in living cells, and to establish the relationship between flavonoid structure and inhibitory activity on PMCA. Our results show that natural flavonoids inhibited purified and membranous PMCA with different effectiveness: quercetin and gossypin were the most potent and their inhibition mechanisms seem to be different, as quercetin does not prevent ATP binding whereas gossypin does. Moreover, PMCA activity was inhibited in human embryonic kidney cells which transiently overexpress PMCA, suggesting that the effects observed on isolated systems could occur in a complex structure like a living cell. In conclusion, this work reveals a novel molecular mechanism through which flavonoids inhibit PMCA, which leads to Ca 2+ homeostasis and signaling alterations in the cell.Fil: Ontiveros, Mallku Qhapaj. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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