Ca2+-handling proteins and heart failure: Novel molecular targets?

Current Medicinal Chemistry

Volumn 10, Issue 11, 2003, Pages 967-981

  Prestle, Juergen ^a   Quinn, F R ^b   Smith, G L ^b  

^a BOEHRINGER INGELHEIM PHARMA GMBH AND CO KG   (Germany)

^b UNIVERSITY OF GLASGOW   (United Kingdom)

Author keywords

Calcium; Cardiac remodelling; Heart failure; Hypertrophy; Inotropy; Ryanodine receptor; Sarcoplasmic reticulum; SR Ca2+ ATPase

Indexed keywords

4 [3 (4 BENZYL 1 PIPERIDINYL)PROPIONYL] 2,3,4,5 TETRAHYDRO 7 METHOXY 1,4 BENZOTHIAZEPINE; ADENOSINE TRIPHOSPHATASE (CALCIUM); ANGIOTENSIN RECEPTOR ANTAGONIST; BENZENESULFONIC ACID DERIVATIVE; BETA ADRENERGIC RECEPTOR BLOCKING AGENT; BETA ADRENERGIC RECEPTOR STIMULATING AGENT; CAFFEINE; CALCIUM CHANNEL; CALCIUM ION; CATECHOLAMINE DERIVATIVE; CYCLIC AMP; DANTROLENE; DILTIAZEM; DIPEPTIDYL CARBOXYPEPTIDASE INHIBITOR; DIURETIC AGENT; ELLAGIC ACID; FK 506 BINDING PROTEIN; GINGEROL; HYDANTOIN DERIVATIVE; INOTROPIC AGENT; MCC 135; MILRINONE; PEROXIDE; PHOSPHODIESTERASE INHIBITOR; POLYPHENOL; REGULATOR PROTEIN; RYANODINE; RYANODINE RECEPTOR; SPIRONOLACTONE; TANNIN; UNCLASSIFIED DRUG; UNINDEXED DRUG;

CALCIUM TRANSPORT; CARDIOVASCULAR DISEASE; CELLULAR DISTRIBUTION; CLINICAL TRIAL; CONCENTRATION (PARAMETERS); CYTOSOL; EXCITATION CONTRACTION COUPLING; GENE OVEREXPRESSION; HEART FAILURE; HEART INFARCTION; HEART MUSCLE CONTRACTILITY; HUMAN; INOTROPISM; MACROMOLECULE; MYOFILAMENT; NONHUMAN; PROTEIN BINDING; PROTEIN EXPRESSION; PROTEIN FUNCTION; PROTEIN INTERACTION; PROTEIN LOCALIZATION; PROTEIN TARGETING; REVIEW; RISK ASSESSMENT; SARCOPLASMIC RETICULUM; STEADY STATE; STRUCTURE ACTIVITY RELATION;

CALCIUM; CALCIUM-BINDING PROTEINS; CALCIUM-TRANSPORTING ATPASES; DRUG DESIGN; HEART FAILURE, CONGESTIVE; HUMANS; MYOCARDIAL CONTRACTION; MYOCARDIUM; RYANODINE RECEPTOR CALCIUM RELEASE CHANNEL; SARCOPLASMIC RETICULUM; SARCOPLASMIC RETICULUM CALCIUM-TRANSPORTING ATPASES; VENTRICULAR REMODELING;

EID: 0038324423     PISSN: 09298673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/0929867033457656     Document Type: Review

References (118)

1. Doggrell, S. A.; Brown, L. Expert. Opin. Pharmacother. 2002, 3, 915-30.
2. Mandinov, L.; Eberli, F. R.; Seiler, C.; Hess, O. M. Cardiovasc. Res. 2000, 45, 813-25.
3. DiBianco, R.; Shabetai, R.; Kostuk, W.; Moran, J.; Schlant, R. C.; Wright, R. N. Engl. J. Med. 1989, 320, 677-83.
4. Endoh, M. Cardiovasc. Drugs Ther. 2001, 15, 397-403.
5. Figgitt, D. P.; Gillies, P. S.; Goa, K. L. Drugs 2001, 61, 613-27; discussion 628-9.
6. Rose, E. A.; Gelijns, A. C.; Moskowitz, A. J.; Heitjan, D. F.; Stevenson, L. W.; Dembitsky, W.; Long, J. W.; Ascheim, D. D.; Tierney, A. R.; Levitan, R. G.; Watson, J. T.; Meier, P.; Ronan, N. S.; Shapiro, P. A.; Lazar, R. M.; Miller, L. W.; Gupta, L.; Frazier, O. H.; Desvigne-Nickens, P.; Oz, M. C.; Poirier, V. L. N. Engl. J. Med. 2001, 345.
7. Barbone, A.; Holmes, J. W.; Heerdt, P. M.; The, A. H.; Naka, Y.; Joshi, N.; Daines, M.; Marks, A. R.; Oz, M. C.; Burkhoff, D. Circulation 2001, 104.
8. Bartling, B.; Milting, H.; Schumann, H.; Darmer, D.; Arusoglu, L.; Koerner, M. M.; EI-Banayosy, A.; Koerfer, R.; Holtz, J.; Zerkowski, H. R. Circulation 1999, 100, II216-23.
9. Lowes, B. D.; Gilbert, E. M.; Abraham, W. T.; Minobe, W. A.; Larrabee, P.; Ferguson, D.; Wolfel, E. E.; Lindenfeld, J.; Tsvetkova, T.; Robertson, A. D.; Quaife, R. A.; Bristow, M. R. N. Engl. J. Med. 2002, 346, 1357-65.
10. Bers, D. M. Nature 2002, 415, 198-205.
11. Beuckelmann, D. J.; Nabauer, M.; Erdmann, E. Circulation 1992, 85, 1046-55.
12. Gwathmey, J. K.; Copelas, L.; MacKinnon, R.; Schoen, F. J.; Feldman, M. D.; Grossman, W.; Morgan, J. P. Circ. Res. 1987, 61, 70-6.
13. Bing, O. H.; Brooks, W. W.; Conrad, C. H.; Sen, S.; Perreault, C. L.; Morgan, J. P. Circ. Res. 1991, 68, 1390-400.
14. Morgan, J. P.; Gwathmey, J. K. Circulation 1992, 86, 1044-5.
15. Hasenfuss, G.; Pieske, B. J. Mol. Cell Cardiol. 2002, 34, 951.
16. Milnes, J. T.; MacLeod, K. T. J. Mol. Cell Cardiol. 2001, 33, 473-85.
17. Hasenfuss, G.; Meyer, M.; Schillinger, W.; Preuss, M.; Pieske, B.; Just, H. Basic Res. Cardiol. 1997, 92 Suppl 1, 87-93.
18. MacLennan, D.; Abu-Abed, M.; Kang, C. J. Mol. Cell Cardiol. 2002, 34, 897.
19. Periasamy, M.; Huke, S. J. Mol. Cell Cardiol. 2001, 33, 1053-63.
20. Brittsan, A. G.; Kranias, E. G. J. Mol. Cell Cardiol. 2000, 32, 2131-9.
21. Frank, K.; Kranias, E. G. Ann. Med. 2000, 32, 572-8.
22. Carr, A. N.; Schmidt, A. G.; Suzuki, Y.; del Monte, F.; Sato, Y.; Lanner, C.; Breeden, K.; Jing, S. L.; Allen, P. B.; Greengard, P.; Yatani, A.; Hoit, B. D.; Grupp, I. L.; Hajjar, R. J.; DePaoli-Roach, A. A.; Kranias, E. G. Mol. Cell Biol. 2002, 22, 4124-35.
23. Hagemann, D.; Xiao, R. P. Trends Cardiovasc. Med. 2002, 12, 51-6.
24. Kiss, E.; Ball, N. A.; Kranias, E. G.; Walsh, R. A. Circ. Res. 1995, 77, 759-64.
25. Zhang, X. Q.; Ng, Y. C.; Moore, R. L.; Musch, T. I.; Cheung, J. Y. J. Appl. Physiol. 1999, 87, 2143-50.
26. Movsesian, M. A.; Schwinger, R. H. Cardiovasc. Res. 1998, 37, 352-9.
27. Munch, G.; Bolck, B.; Hoischen, S.; Brixius, K.; Bloch, W.; Reuter, H.; Schwinger, R. H. J. Mol. Med. 1998, 76, 434-41.
28. Hasenfuss, G. Cardiovasc. Res. 1998, 37, 279-89.
29. Lehnart, S. E.; Schillinger, W.; Pieske, B.; Prestle, J.; Just, H.; Hasenfuss, G. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1998, 853, 220-30,
30. Sen, L.; Cui, G.; Fonarow, G. C.; Laks, H. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000, 279, H709-18.
31. Gomez, A. M.; Valdivia, H. H.; Cheng, H.; Lederer, M. R.; Santana, L. F.; Cannell, M. B.; McCune, S. A.; Altschuld, R. A.; Lederer, W. J. Science 1997, 276, 800-6.
32. Litwin, S. E.; Zhang, D.; Bridge, J. H. Circ. Res. 2000, 87, 1040-7.
33. Pogwizd, S. M.; Qi, M.; Yuan, W.; Samarel, A. M.; Bers, D. M. Circ. Res. 1999, 85, 1009-19.
34. del Monte, F.; Hajjar, R. J.; Harding, S. E. Circ. Res. 2001, 88, E66-7.
35. del Monte, F.; Harding, S. E.; Dec, G. W.; Gwathmey, J. K.; Hajjar, R. J. Circulation 2002, 105, 904-7.
36. Stokes, D. L.; Wagenknecht, T. Eur. J. Biochem. 2000, 267, 5274-9.
37. Bers, D. M.; Perez-Reyes, E. Cardiovasc. Res. 1999, 42, 339-60.
38. Franzini-Armstrong, C.; Protasi, F.; Ramesh, V. Biophys. J. 1999, 77, 1528-39.
39. Guatimosim, S.; Dilly, K.; Ferno Santana, L.; Saleet Jafri, M.; Sobie, E.; Lederer, W. J. Mol. Cell Cardiol. 2002, 34, 941.
40. Izu, L. T.; Mauban, J. R.; Balke, C. W.; Wier, W. G. Biophys. J. 2001, 80, 88-102.
41. Smith, G. D.; Keizer, J. E.; Stern, M. D.; Lederer, W. J.; Cheng, H. Biophys. J. 1998, 75, 15-32.
42. Valdivia, H. H. Trends Pharmacol. Sci. 1998, 19, 479-82.
43. Zhang, L.; Kelley, J.; Schmeisser, G.; Kobayashi, Y. M.; Jones, L. R. J. Biol. Chem. 1997, 272, 23389-97.
44. Vatner, D. E.; Sato, N.; Kiuchi, K.; Shannon, R. P.; Vatner, S. F. Circulation 1994, 90, 1423-30.
45. Jones, L. R.; Suzuki, Y. J.; Wang, W.; Kobayashi, Y. M.; Ramesh, V.; Franzini-Armstrong, C.; Cleemann, L.; Morad, M. J. Clin. Invest. 1998, 101, 1385-93.
46. Wessely, R.; Klingel, K.; Santana, L. F.; Dalton, N.; Hongo, M.; Jonathan Lederer, W.; Kandolf, R.; Knowlton, K. U. J. Clin. Invest. 1998, 102, 1444-53.
47. Lam, E.; Martin, M. M.; Timerman, A. P.; Sabers, C.; Fleischer, S.; Lukas, T.; Abraham, R. T.; O'Keefe, S. J.; O'Neill, E. A.; Wiederrecht, G. J. J. Biol. Chem. 1995, 270, 26511-22.
48. Timerman, A. P.; Onoue, H.; Xin, H. B.; Barg, S.; Copello, J.; Wiederrecht, G.; Fleischer, S. J. Biol. Chem. 1996, 271, 20385-91.
49. Wang, T.; Li, B. Y.; Danielson, P. D.; Shah, P. C.; Rockwell, S.; Lechleider, R. J.; Martin, J.; Manganaro, T.; Donahoe, P. K. Cell 1996, 86, 435-44.
50. Jeyakumar, L. H.; Ballester, L.; Cheng, D. S.; McIntyre, J. O.; Chang, P.; Olivey, H. E.; Rollins-Smith, L.; Barnett, J. V.; Murray, K.; Xin, H. B.; Fleischer, S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001, 281, 979-86.
51. Kaftan, E,; Marks, A. R.; Ehrlich, B. E. Circ. Res. 1996, 78, 990-7.
52. Brillantes, A. B.; Ondrias, K.; Scott, A.; Kobrinsky, E.; Ondriasova, E.; Moschella, M. C.; Jayaraman, T.; Landers, M.; Ehrlich, B. E.; Marks, A. R. Cell 1994, 77, 513-23.
53. Marx, S. O.; Ondrias, K.; Marks, A. R. Science 1998, 281, 818-21.
54. Marx, S. O.; Gaburjakova, J.; Gaburjakova, M.; Henrikson, C.; Ondrias, K.; Marks, A. R. Circ. Res. 2001, 88, 1151-8.
55. McCall, E.; Li, L.; Satoh, H.; Shannon, T. R.; Blatter, L. A.; Bers, D. M. Circ. Res. 1996, 79, 1110-21.
56. Xiao, R. P.; Valdivia, H. H.; Bogdanov, K.; Valdivia, C.; Lakatta, E. G.; Cheng, H. J. Physiol. 1997, 500 (Pt 2), 343-54.
57. Prestle, J.; Janssen, P. M.; Janssen, A. P.; Zeitz, O.; Lehnart, S. E.; Bruce, L.; Smith, G. L.; Hasenfuss, G. Circ. Res. 2001, 88, 188-94.
58. Marx, S. O.; Reiken, S.; Hisamatsu, Y.; Jayaraman, T.; Burkhoff, D.; Rosemblit, N.; Marks, A. R. Cell 2000, 101, 365-76.
59. Yano, M.; Ono, K.; Ohkusa, T.; Suetsugu, M.; Kohno, M.; Hisaoka, T.; Kobayashi, S.; Hisamatsu, Y.; Yamamoto, T.; Noguchi, N.; Takasawa, S.; Okamoto, H.; Matsuzaki, M. Circulation 2000, 102, 2131-6.
60. Lukyanenko, V.; Gyorke, I.; Gyorke, S. Pflugers Arch. 1996, 432, 1047-54.
61. Ching, L. L.; Williams, A. J.; Sitsapesan, R. Circ. Res. 2000, 87, 201-6.
62. Studer, R.; Reinecke, H.; Bilger, J.; Eschenhagen, T.; Bohm, M.; Hasenfuss, G.; Just, H.; Holtz, J.; Drexler, H. Circ. Res. 1994, 75, 443-53.
63. Litwin, S. E.; Bridge, J. H. Circ. Res. 1997, 81, 1083-93.
64. Terracciano, C. M.; Souza, A. I.; Philipson, K. D.; MacLeod, K. T. J. Physiol. 1998, 512 (Pt 3), 651-67.
65. Schillinger, W.; Janssen, P. M.; Emami, S.; Henderson, S. A.; Ross, R. S.; Teucher, N.; Zeitz, O.; Philipson, K. D.; Prestle, J.; Hasenfuss, G. Circ. Res. 2000, 87, 581-7.
66. Pogwizd, S. M.; Schlotthauer, K.; Li, L.; Yuan, W.; Bers, D. M. Circ. Res. 2001, 88, 1159-67.
67. Frey, N.; McKinsey, T. A.; Olson, E. N. Nat. Med. 2000, 6, 1221-7.
68. Engelhardt, S.; Boknik, P.; Keller, U.; Neumann, J.; Lohse, M. J.; Hein, L. FASEB J. 2001, 15, 2718-20.
69. Dash, R.; Kadambi, V.; Schmidt, A. G.; Tepe, N. M.; Biniakiewicz, D.; Gerst, M. J.; Canning, A. M.; Abraham, W. T.; Hoit, B. D.; Liggett, S. B.; Lorenz, J. N.; Dorn, G. W., 2nd; Kranias, E. G. Circulation 2001, 103, 889-96.
70. Hoshijima, M.; Ikeda, Y.; Iwanaga, Y.; Minamisawa, S.; Date, M. O.; Gu, Y.; Iwatate, M.; Li, M.; Wang, L.; Wilson, J. M.; Wang, Y.; Ross, J.; Chien, K. R. Nat. Med. 2002, 8, 864-71.
71. Maier, L.; Bers, D. J. Mol. Cell Cardiol. 2002, 34, 919.
72. Pieske, B.; Kretschmann, B.; Meyer, M.; Holubarsch, C.; Weirich, J.; Posival, H.; Minami, K.; Just, H.; Hasenfuss, G. Circulation 1995, 92, 1169-78.
73. Hasenfuss, G.; Reinecke, H.; Studer, R.; Meyer, M.; Pieske, B.; Holtz, J.; Holubarsch, C.; Posival, H.; Just, H.; Drexler, H. Circ. Res. 1994, 75, 434-42.
74. Lindner, M.; Erdmann, E.; Beuckelmann, D. J. J. Mol. Cell Cardiol. 1998, 30, 743-9.
75. Shannon, T. R.; Ginsburg, K. S.; Bers, D. M. Biophys. J. 2000, 78, 334-43.
76. Hobai, I. A.; O'Rourke, B. Circulation 2001, 103, 1577-84.
77. del Monte, F.; Harding, S. E.; Schmidt, U.; Matsui, T.; Kang, Z. B.; Dec, G. W.: Gwathmey, J. K.; Rosenzweig, A.; Hajjar, R. J. Circulation 1999, 100, 2308-11.
78. Shannon, T. R.; Ginsburg, K. S.; Bers, D. M. Circ. Res. 2002, 91, 594-600.
79. Li, Y.; Kranias, E. G.; Mignery, G. A.; Bers, D. M. Circ. Res. 2002, 90, 309-16.
80. Reiken, S.; Gaburjakova, M.; Gaburjakova, J.; He KI, K. L.; Prieto, A.; Becker, E.; Yi Gh, G. H.; Wang, J.; Burkhoff, D.; Marks, A. R. Circulation 2001, 104, 2843-8.
81. Doi, M.; Yano, M.; Kobayashi, S.; Kohno, M.; Tokuhisa, T.; Okuda, S.; Suetsugu, M.; Hisamatsu, Y.; Ohkusa, T.; Matsuzaki, M. Circulation 2002, 105, 1374-9.
82. Gomez, A. M.; Guatimosim, S.; Dilly, K. W.; Vassort, G.; Lederer, W. J. Circulation 2001, 104, 688-93.
83. Trafford, A. W.; Diaz, M. E.; Eisner, D. A. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1998, 853, 368-71.
84. Trafford, A. W.; Diaz, M. E.; Eisner, D. A. Cardiovasc. Res. 1998, 37, 710-7.
85. Overend, C. L.; O'Neill, S. C.; Eisner, D. A. J. Physiol. 1998, 507 (Pt 3), 759-69.
86. Diaz, M. E.; Trafford, A. W.; O'Neill, S. C.; Eisner, D, A. Cardiovasc. Res. 2000, 45, 1068-71.
87. Schmidt, U.; Hajjar, R. J.; Kim, C. S.; Lebeche, D.; Doye, A. A.; Gwathmey, J. K. Am J. Physiol. 1999, 277, H474-80.
88. Asahi, M.; Green, N. M.; Kurzydlowski, K.; Tada, M.; MacLennan, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 10061-6.
89. Toyoshima, C.; Nomura, H. Nature 2002, 418, 605-11.
90. Levine, B. A.; Patchell, V. B.; Sharma, P.; Gao, Y.; Bigelow, D. J.; Yao, Q.; Goh, S.; Colyer, J.; Drago, G. A.; Perry, S. V. Eur. J. Biochem. 1999, 264, 905-13.
91. Young, H. S.; Jones, L. R.; Stokes, D. L. Biophys. J. 2001, 81, 884-94.
92. Neumann, J.; Eschenhagen, T.; Jones, L. R.; Linck, B.; Schmitz, W.; Scholz, H.; Zimmermann, N. J. Mol. Cell Cardiol. 1997, 29, 265-72.
93. Toyofuku, T.; Kurzydlowski, K.; Tada, M.; MacLennan, D. H. J. Biol. Chem. 1994, 269, 22929-32.
94. Patil, A. D.; Freyer, A. J.; Carte, B.; Johnson, R. K.; Lahouratate, P. J. Nat. Prod. 1996, 59, 219-23.
95. Kobayashi, M.; Shoji, N.; Ohizumi, Y. Biochim. Biophys. Acta 1987, 903, 96-102.
96. Antipenko, A. Y.; Spielman, A. I.; Kirchberger, M. A. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1999, 290, 227-34.
97. Maier, L. S.; Schwan, C.; Schillinger, W.; Minami, K.; Schutt, U.; Pieske, B. Cardiovasc. Res. 2000, 45, 913-24.
98. Berrebi-Bertrand, L; Lahouratate, P.; Lahouratate, V.; Camelin, J. C.; Guibert, J.; Bril, A. Eur. J. Biochem. 1997, 247, 801-9.
99. Chiesi, M.; Schwaller, R. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994, 202, 1668-73.
100. Xu, Z. C.; Kirchberger, M. A. J. Biol. Chem. 1989, 264, 16644-51.
101. Wagenknecht, T.; Radermacher, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 1997, 7, 258-65.
102. Terentyev, D.; Viatchenko-Karpinski, S.; Valdivia, H. H.; Escobar, A. L.; Gyorke, S. Circ. Res. 2002, 91, 414-20.
103. Bultynck, G.; De Smet, P.; Rossi, D.; Callewaert, G.; Missiaen, L.; Sorrentino, V.; De Smedt, H.; Parys, J. B. Biochem. J. 2001, 354, 413-22.
104. Marks, A. R.; Marx, S. O.; Reiken, S. Trends Cardiovasc. Med. 2002, 12, 166-70.
105. Zucchi, R.; Ronca-Testoni, S. Pharmacol. Rev. 1997, 49, 1-51.
106. Zucchi, R.; Ronca, F.; Ronca-Testoni, S. Pharmacol. Ther. 2001, 89, 47-65.
107. Ma, J. J. Gen. Physiol. 1993, 102, 1031-56.
108. Hamilton, M. G.; Lundy, P. M. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1995, 273, 940-7.
109. Zhao, F.; Li, P.; Chen, S. R.; Louis, C. F.; Fruen, B. R. J. Biol. Chem. 2001, 276, 13810-6.
110. Yu, G.; Zucchi, R.; Ronca-Testoni, S.; Ronca, G. Basic Res, Cardiol. 2000, 95, 137-43.
111. Meissner, A.; Min, J. Y.; Haake, N.; Hirt, S.; Simon, R. Eur. J. Heart Fail. 1999, 1, 177-86.
112. Mack, M. M.; Molinski, T. F.; Buck, E. D.; Pessah, I. N. J. Biol. Chem. 199, 269, 23236-49.
113. Pessah, I. N.; Molinski, T. F.; Meloy, T. D.; Wong, P.; Buck, E. D.; Allen, P. D.; Mohr, F. C.; Mack, M. M. Am J. Physiol. 1997, 272, C601-14.
114. Zile, M. R.; Brutsaert, D. L. Circulation 2002, 105, 1503-8.
115. Satoh, N.; Sato, T,; Shimada, M.; Yamada, K.; Kitada, Y. J. Pharmacol. Exp Ther. 2001, 298, 1161-6.
116. Tse, H. F.; Lam, W. F. Curr. Opin. Investig. Drugs 2001, 2, 936-9.
117. Davia, K.; Bernobich, E.; Ranu, H. K.; del Monte, F.; Terracciano, C. M.; MacLeod, K. T.; Adamson, D. L.; Chaudhri, B.; Hajjar, R. J.; Harding, S. E. J. Mol. Cell Cardiol. 2001, 33, 1005-15.
118. Schmidt, A. G.; Edes, I.; Kranias, E. G. Cardiovasc. Drugs Ther. 2001, 15, 387-96.