Hva er en fosfodiesterase?

En fosfodiesterase er en type enzym som katalyserer spaltningen av fosfatkoblingen av nukleotidstrenger som DNA eller RNA.Mange enzymer kan utføre denne reaksjonen.Begrepet brukes imidlertid vanligvis på fosfodiesteraser som spalter sykliske nukleotider som er viktige for overføring av signaler i cellen.Disse enzymene er kjent som sykliske nukleotidfosfodiesteraser (PDES).Fosfodiesterasehemmere kan brukes som medisiner, og brukes kommersielt for å behandle mannlig erektil dysfunksjon og andre forhold.

Et nukleotid er en forbindelse som har en aromatisk base som inneholder nitrogen, et sukker som enten er ribose eller deoksyribose og en fosfatgruppe.DNA og RNA er lange tråder av nukleotider med hvert nukleotid koblet sekvensielt til det neste og er polymerer.En fosfatbindingsbinding er en viktig del av polymerisasjonen av disse nukleotidkjedene.Sykliske nukleotider har to fosfatgrupper knyttet til en ribosegruppe på to forskjellige steder.Dette gjør den sammensatte sykliske, slik at den kan binde proteiner på en annen måte.

De to sykliske nukleotidene i alle celler er syklisk AMP (CAMP) og syklisk GMP (CGMP).De har en enkelt base av henholdsvis adenin og guanin.Disse forbindelsene reagerer i mange forskjellige cellulære prosesser, og er kjent som sekundære budbringere .Det første signalet blir videresendt fra utenfor cellen ved binding av et hormon eller nevrotransmitter.Denne bindingen utløser deretter en økning i cAMP- eller CGMP -konsentrasjoner, noe som i stor grad forsterker størrelsen på det opprinnelige signalet.

syklisk nukleotidfosfodiesteraser nedbryter syklisk nukleotid ved å spalte en fosfatbinding som holder nukleotid -syklikken.Dette er kjent som fosfodiesterbindingsspaltning

, og forårsaker nedbrytning av det sykliske nukleotidet.Denne nedbrytningen regulerer varigheten, lokaliseringen og amplituden av signaliseringen av forbindelsen.

Det er mange typer av denne klassen av fosfodiesterase, spesialisert for forskjellige funksjoner.Fra 2010 er det kjent at pattedyr har 11 familier med sykliske nukleotidfosfodiesterasegener.Gener gir blåkopien for proteinproduksjon, og det anslås at det er mer enn 50 forskjellige sykliske fosfodiesteraseproteiner i pattedyrceller.

PDE -ene er forskjellige i mange aspekter, inkludert deres biokjemiske egenskaper og hvilket syklisk nukleotid de kan fungere på.Dette er en del av kriteriene som brukes til å tildele dem til familier.Noen ødelegger bare leir, mens andre bare påvirker CGMP.Andre PDE -er kan forringe begge disse sykliske nukleotidene.

Mangfoldet av reaksjoner som er berørt av disse enzymene, gjør at de lovende mål for medikamentell terapi.Inhibering av PDE -ene forlenger reaksjonen som blir formidlet av det sykliske nukleotidet.Den mest fremtredende typen syklisk nukleotidfosfodiesteraseinhibitor er at påvirker familie fem, som hemmer CGMP -nedbrytning.Disse stoffene er sildenafil, bedre kjent som viagra reg ;;Tadalafil, også kjent som Cialis Reg ;;og vardenafil, mer kjent som levitra reg;.Denne gruppen av fosfodiesterasehemmere brukes til å behandle mannlig erektil dysfunksjon mdash;Og mer nylig, andre tilstander som høyt blodtrykk.

I motsetning til dette, brukes hemmere av familie tre til å behandle akutt hjertesvikt.Denne typen enzym øker aktiviteten til cAMP og blir hemmet av CGMP.Disse medisinene er Milrinone, merkenavnet Primacor Trade;, og Inamrinone, også kjent som Inocor .Cilostazol, som pletal reg;, er et annet medikament i denne klassen, og brukes til å behandle perifer arteriell sykdom.

Funksjonene til mange av de nyoppdagede sykliske nukleotidfosfodiesterase -familiene er ukjente.Nyere arbeid har identifisert betennelse som et reguleringsområde som kan involvere noen av disse enzymene.Dette antyder at det vil være mange flere mål for sykdomsinngrep når biokjemien og funksjonen tildisse enzymene blir bedre forstått.