Aluminum inhibits the plasma membrane and sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPases by different mechanisms

Autores
de Sautu, Marilina; Saffioti, Nicolas Andres; Ferreira Gomes, Mariela Soledad; Rossi, Rolando Carlos; Rossi, Juan Pablo Francisco; Mangialavori, Irene Cecilia
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Aluminum (Al 3+ ) is involved in the pathophysiology of neurodegenerative disorders. The mechanisms that have been proposed to explain the action of Al 3+ toxicity are linked to changes in the cellular calcium homeostasis, placing the transporting calcium pumps as potential targets. The aim of this work was to study the molecular inhibitory mechanism of Al 3+ on Ca 2+ -ATPases such as the plasma membrane and the sarcoplasmic reticulum calcium pumps (PMCA and SERCA, respectively). These P-ATPases transport Ca 2+ actively from the cytoplasm towards the extracellular medium and to the sarcoplasmic reticulum, respectively. For this purpose, we performed enzymatic measurements of the effect of Al 3+ on purified preparations of PMCA and SERCA. Our results show that Al 3+ is an irreversible inhibitor of PMCA and a slowly-reversible inhibitor of SERCA. The binding of Al 3+ is affected by Ca 2+ in SERCA, though not in PMCA. Al 3+ prevents the phosphorylation of SERCA and, conversely, the dephosphorylation of PMCA. The dephosphorylation time courses of the complex formed by PMCA and Al 3+ (EPAl) in the presence of ADP or ATP show that EPAl is composed mainly by the conformer E 2 P. This work shows for the first time a distinct mechanism of Al 3+ inhibition that involves different intermediates of the reaction cycle of these two Ca 2+ -ATPases.
Fil: de Sautu, Marilina. 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: Saffioti, Nicolas Andres. 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
Fil: Rossi, Rolando Carlos. 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: 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
Materia
ALUMINUM
CALCIUM
CALCIUM ATPASE
INHIBITION MECHANISM
MAGNESIUM
PHOSPHORYLATED INTERMEDIATE
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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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; ArgentinaFil: 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; ArgentinaFil: 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. 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