Wszystkie te inhibitory są związkami aromatycznymi, które zachowują się jak ATP-mimetyki. Kolejnym wyzwaniem w tej dziedzinie jest rozwinięcie skutecznych inhibitorów niekompetycyjnych.

Przy pomocy metody HTS wśród blisko 3000 związków zidentyfikowano nieorganiczne inhibitory CK2, nazywane polioksometalanami (POM). Są to agregaty jonu metalu (głównie M = V^V, Mo^VI i W^VI) oraz okso-ligandów (MO₄^n-).

Wstępny screening związków przeprowadzono przy stężeniu inhibitora 15 uM, a kolejny przy 1,5 uM oraz przy bardzo wysokim stężeniu ATP w celu wyeliminowania związków ATP-kompetycyjnych. Spośród wszystkich przebadanych struktur najwyższą aktywność wykazały pochodne struktury Dawsona, a wśród nich najlepszym okazał się fosfomolibdenian o wzorze K₆[P₂Mo₁₈O₆₂], dla którego wartość IC₅₀ =1,4 nM (przy
100 uM ATP).

Selektywność [P₂Mo₁₈O₆₂]^6- sprawdzono poprzez zbadanie efektu inhibicji dla 29 rekombinowanych kinaz serynowo/treoninowych oraz tyrozynowych, zaangażowanych w sygnalizację komórkową. W stężeniu 100 nM badanego związku inhibicja aktywności CK2 wyniosła 95% przy prawie żadnym efekcie dla innych kinaz, z wyjątkiem dwóch. Wartości IC₅₀ dla tych dwóch kinaz wynoszą 27 nM i 77 nM, co przy IC₅₀ = 1,4 nM dla CK2 śwadczy o wybitnej selektywności tego inhibitora.

Na podstawie badania szybkości sedymentacji badacze wysunęli wniosek, że w obecności nanomolarnych stężeniach związku CK2 nie może utworzyć formy oligomeru, przy czy zjawisko to zachodzi prawdopodobnie pod wypływem rozpadu inhibitora na fragmenty. Mechanizm ten jest jeszcze dokładnie badany. Inhibicja CK2 przez [P₂Mo₁₈O₆₂]^6- opiera się na mechanizmie mieszanym w stosunku do ATP i niekompetycyjnym w stosunku do peptydu. Ponadto, nie zaobserwowano różnić dla wyizolowanej podjednostki CK2a oraz całego holoenzymu, a na oddziaływania POM-CK2 nie miały również wpływu ATP, TBB czy peptyd. Wynika z tego, że w wiązanie POM nie jest zaangażowane ani miejsce wiązania ATP, ani miejsce wiązania podjednostki CK2b.

Przedstawione wyniki pokazują, że związki POM są bardzo skutecznymi i selektywnymi inhibitorami kinazy CK2, które działają w bardzo unikalny sposób. Stwarza to możliwość rozwijania ich w skuteczne innowacyjne leki.

 

Źródło: R. Pruden et al., „Identyfication of Poluoxometalates as Nanomolar Noncompetitive Inhibitors of Protein Kinase CK2”, Chemistry & Biology, 2008, 15, 683-692