sodium/potassium-ATPase α3 Inhibitoren

Gängige sodium/potassium-ATPase α3 Inhibitors sind unter underem Ouabain-d3 (Major) CAS 630-60-4, 12β-Hydroxydigitoxin CAS 20830-75-5, Digoxigenin CAS 1672-46-4, Digitoxin CAS 71-63-6 und Bufalin CAS 465-21-4.

Chemische Inhibitoren der Natrium/Kalium-ATPase α3 wirken, indem sie an bestimmte Stellen des Proteins binden und seine Aktivität verändern. Ouabain wirkt, indem es spezifisch an das Protein bindet, was dessen Fähigkeit blockiert, Natrium- und Kaliumionen durch die Zellmembran auszutauschen, eine kritische Funktion für die Aufrechterhaltung des elektrochemischen Gradienten, der für zelluläre Prozesse unerlässlich ist. Digoxin und Digitoxin haben einen ähnlichen Mechanismus: Sie hemmen das Protein durch Bindung an seine extrazelluläre Domäne bzw. an dieselbe Stelle wie endogene Kationen und hindern das Enzym daran, seine Ionentransportfunktion auszuführen. Diese Störung der Ionenhomöostase beeinträchtigt die elektrische Aktivität der Zellen. Digoxigenin hingegen konkurriert um die kardiale Glykosid-Bindungsstelle an der Natrium/Kalium-ATPase α3 und stört die für die Funktion der Pumpe notwendigen Konformationsänderungen.

Oleandrin, Bufalin und Marinobufagenin hemmen selektiv die Natrium-/Kalium-ATPase α3, indem sie an das Enzym binden und bestimmte Konformationen stabilisieren oder entscheidende Schritte im Enzymzyklus verhindern. Oleandrin hindert das Enzym daran, den notwendigen Ionenaustausch durchzuführen, Bufalin stabilisiert die E2-Konformation, und Marinobufagenin verhindert die für die ATP-Hydrolyse und den Ionentransport erforderliche Konformationsänderung. Peruvosid hemmt den für den Ionentransport notwendigen Phosphorylierungsschritt und beeinträchtigt damit die Fähigkeit der Pumpe, elektrochemische Gradienten aufrechtzuerhalten. In ähnlicher Weise wirken Telocinobufagin, Proscillaridin A und Cymarin auf die Natrium/Kalium-ATPase α3, indem sie sich an das aktive Zentrum oder an spezifische Ionenstellen binden und so die Fähigkeit des Enzyms, seine Konformationszustände zu durchlaufen, behindern oder den Ionentransportzyklus blockieren, wodurch die Funktion der Pumpe gestoppt und die intrazellulären Ionenkonzentrationen aufrechterhalten werden. Convallatoxin hemmt auch die Natrium/Kalium-ATPase α3 durch Bindung an die K+-Bindungsstelle und verhindert so die für den Ionentransport erforderlichen Konformationsänderungen. Durch diese verschiedenen Wirkungsweisen unterbricht jeder chemische Inhibitor den Ionentransportmechanismus, der für das ordnungsgemäße Funktionieren der Natrium/Kalium-ATPase α3 entscheidend ist.