Eine neue Klasse von Inhibitoren der Na,K-ATPase, die als deren endogene Inhibitoren diskutiert werden, sollen mit biophysikalischen Methoden auf ihren Funktionsmechanismus untersucht und mit bekannten Inhibitoren, den Herzglykosiden, verglichen werden. Die neuen Substanzen gehören zu der bisher nicht näher untersuchten Klasse der makrocyklischen Pyrone, die cyklooligomere Derivate des einfachen Kohlensuboxids sind. Mit einem etablierten Enzym-Assay werden inhibitorische Wirkung auf die Na,K-ATPase und andere P-Typ-ATPase untersucht. Mit einem ebenfalls etablierten elektrochromen Fluoreszenzfarbstoff sollen die Effekte der Inhibitoren auf Teilreaktionen des Pumpzyklus sowie die Bindungs- und Dissoziations- kinetik studiert und analysiert werden. Die Ergebnisse können dann mit entsprechenden Befunden aus Experimenten mit Vertretern der Herzglykoside (Ouuabain, Ouabagenin, Strophantidin) verglichen werden. Modifikationen der Polypyron-Inhibitoren durch Säure/Base- Behandlungen, die Auswirkungen auf die Wasser- bzw. Lipidlöslichkeit und auf die Selbstaggregation haben, sollen bezüglich ihrer Wechselwirkung mit der Na,K-ATPase und ihres inhibitorischen Potentials charakterisiert werden.A new class of inhibitors of the Na,K-ATPase will be investigated with biophysical methods to determine their functional mechanism. These inhibitors are of great interest since they are discussed as endogeneous inhibitors of the sodium pump. Unlike the known cardiac glycosides they are no steroid hormons but macrocyclic pyrones which are cyclo-oligomeric derivatives of carbon suboxide. With a well established enzymatic assay the inhibitory potential of the inhibitors on the Na,K-ATPase (and other P-type ATPases) is under scrutiny. To analyze the effect of the different inhibitors on partial reactions of the pump cycle and to identify the affected protein states we apply electrochromic fluorescence dyes which frequently used in our investigations for similar purposes. The results will be compared with findings obtained from experiments in which cardiac glycosides, such as ouabain, ouabagenin, strophantidin, were used instead. Modifications of the polypyrone inhibitors by acid-base treatments affect the solubility in aqueous and lipid phases with respect to their self-aggregation and their interaction with the Na,K-ATPase. The modified inhibitors will be characterized according to their inhibitory power.
