Τι είναι η φωσφοδιεστεράση;

Μια φωσφοδιεστεράση είναι ένας τύπος ενζύμου που καταλύει τη διάσπαση της φωσφορικής σύνδεσης των νουκλεοτιδίων κλώνων όπως το DNA ή το RNA.Πολλά ένζυμα μπορούν να εκτελέσουν αυτήν την αντίδραση.Ο όρος, ωστόσο, εφαρμόζεται συνήθως σε φωσφοδιεστεράσες που διασπά τα κυκλικά νουκλεοτίδια που είναι σημαντικά για τη μετάδοση σημάτων εντός του κυττάρου.Αυτά τα ένζυμα είναι γνωστά ως κυκλικές νουκλεοτιδικές φωσφοδιεστεράσες (PDEs).Οι αναστολείς φωσφοδιεστεράσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φάρμακα και χρησιμοποιούνται εμπορικά για τη θεραπεία της αρσενικής στυτικής δυσλειτουργίας και άλλων καταστάσεων.

Ένα νουκλεοτίδιο είναι μια ένωση που έχει αρωματική βάση που περιέχει άζωτο, ζάχαρη που είναι είτε ριβόζη είτε δεοξυριβόζη και μια φωσφορική ομάδα.Το DNA και το RNA είναι μακρές κλώνοι νουκλεοτιδίων με κάθε νουκλεοτίδιο που συνδέονται διαδοχικά με το επόμενο και είναι πολυμερή.Μια σύνδεση φωσφορικού δεσμού είναι ένα σημαντικό μέρος του πολυμερισμού αυτών των νουκλεοτιδίων αλυσίδων.Τα κυκλικά νουκλεοτίδια έχουν δύο φωσφορικές ομάδες που συνδέονται με μια ομάδα ριβόζης σε δύο διαφορετικά μέρη.Αυτό καθιστά το σύνθετο κυκλικό, επιτρέποντάς του να δεσμεύει τις πρωτεΐνες διαφορετικά.

Τα δύο κυκλικά νουκλεοτίδια σε όλα τα κύτταρα είναι κυκλικό ΑΜΡ (CAMP) και κυκλική GMP (CGMP).Έχουν μια μόνο βάση αδενίνης και γουανίνης, αντίστοιχα.Αυτές οι ενώσεις αντιδρούν σε πολλές διαφορετικές κυτταρικές διεργασίες και είναι γνωστές ως δευτερεύοντες αγγελιοφόροι .Το πρώτο σήμα μεταδίδεται από το εξωτερικό του κυττάρου με τη δέσμευση μιας ορμόνης ή νευροδιαβιβαστή.Αυτή η δέσμευση ενεργοποιεί στη συνέχεια μια αύξηση των συγκεντρώσεων CAMP ή CGMP, η οποία ενισχύει σημαντικά το μέγεθος του αρχικού σήματος. Οι κυκλικές νουκλεοτιδικές φωσφοδιεστεράσες υποβαθμίζουν το κυκλικό νουκλεοτίδιο με διάσπαση ενός φωσφορικού δεσμού που διατηρεί το πυρηνικό κυκλικό.Αυτό είναι γνωστό ως διάσπαση δεσμού φωσφοδιεστέρα

και προκαλεί υποβάθμιση του κυκλικού νουκλεοτιδίου.Αυτή η αποικοδόμηση ρυθμίζει τη διάρκεια, τον εντοπισμό και το πλάτος της σηματοδότησης της ένωσης.

Υπάρχουν πολλοί τύποι αυτής της κατηγορίας φωσφοδιεστεράσης, εξειδικευμένη για διαφορετικές λειτουργίες.Από το 2010, τα θηλαστικά είναι γνωστό ότι έχουν 11 οικογένειες κυκλικών νουκλεοτιδίων γονιδίων φωσφοδιεστεράσης.Τα γονίδια παρέχουν το σχέδιο για την παραγωγή πρωτεϊνών και εκτιμάται ότι υπάρχουν περισσότερες από 50 διαφορετικές κυκλικές πρωτεΐνες φωσφοδιεστεράσης σε κύτταρα θηλαστικών.Αυτά αποτελούν μέρος των κριτηρίων που χρησιμοποιούνται για την ανάθεση τους σε οικογένειες.Μερικοί υποβαθμίζουν μόνο το στρατόπεδο, ενώ άλλοι επηρεάζουν μόνο το CGMP.Άλλα PDE μπορούν να υποβαθμίσουν και τα δύο αυτά κυκλικά νουκλεοτίδια.

Η ποικιλομορφία των αντιδράσεων που επηρεάζονται από αυτά τα ένζυμα τους καθιστά πολλά υποσχόμενους στόχους για τη φαρμακευτική θεραπεία.Η αναστολή του PDES παρατείνει την αντίδραση που προκαλείται από το κυκλικό νουκλεοτίδιο.Ο πιο σημαντικός τύπος αναστολέα κυκλικού νουκλεοτιδίου φωσφοδιεστεράσης είναι αυτός που επηρεάζει την οικογένεια πέντε, η οποία αναστέλλει την αποικοδόμηση CGMP.Αυτά τα φάρμακα είναι sildenafil, πιο γνωστά ως viagra reg ;;Tadalafil, επίσης γνωστή ως cialis reg ;;και το Vardenafil, πιο γνωστό ως Levitra .Αυτή η ομάδα αναστολέων φωσφοδιεστεράσης χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της αρσενικής στυτικής δυσλειτουργίας MDASH.και πιο πρόσφατα, άλλες καταστάσεις όπως η υψηλή αρτηριακή πίεση.

Αντίθετα, οι αναστολείς της οικογένειας τρεις χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία οξείας καρδιακής ανεπάρκειας.Αυτός ο τύπος ενζύμου αυξάνει τη δραστηριότητα του CAMP και παρεμποδίζεται από την CGMP.Αυτά τα φάρμακα είναι milrinone, μάρκα Primacor Trade, και Inaminone, επίσης γνωστή ως Inocor Το Cilostazol, όπως το Pletal Reg, είναι ένα άλλο φάρμακο σε αυτή την τάξη και χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της περιφερικής αρτηριακής νόσου.

Οι λειτουργίες πολλών από τις πρόσφατα ανακαλυφθέντες οικογένειες φωσφοδιεστεράσης κυκλικής νουκλεοτιδίων είναι άγνωστες.Οι πρόσφατες εργασίες έχουν εντοπίσει τη φλεγμονή ως τομέα ρύθμισης που μπορεί να περιλαμβάνει ορισμένα από αυτά τα ένζυμα.Αυτό υποδηλώνει ότι θα υπάρξουν πολλοί περισσότεροι στόχοι για την παρέμβαση της νόσου όταν η βιοχημεία και η λειτουργία τουΑυτά τα ένζυμα γίνεται καλύτερα κατανοητά.