Co je to fosfodiesteráza?
Fosfodiesteráza je typ enzymu, který katalyzuje štěpení fosfátového spojení nukleotidových řetězců, jako je DNA nebo RNA. Tuto reakci může provést mnoho enzymů. Termín se však obvykle používá na fosfodiesterázy, které štěpí cyklické nukleotidy, které jsou důležité pro přenos signálů v buňce. Tyto enzymy jsou známé jako cyklické nukleotidové fosfodiesterázy (PDE). Inhibitory fosfodiesterázy mohou být použity jako léčiva a používají se komerčně k léčbě samčí erektilní dysfunkce a dalších podmínek. DNA a RNA jsou dlouhé řetězce nukleotidů s každým nukleotidem spojeným postupně s dalším a jsou polymery. Propojení fosfátové vazby je důležitou součástí polymerace těchto nukleotidových řetězců. Cyklické nukleotidy mají dvě fosfátové skupiny spojené se skupinou ribózy na dvou různých místechs. Díky tomu je sloučenina cyklická, což umožňuje vázat proteiny odlišně. Mají jedinou základnu adeninu a guaninu. Tyto sloučeniny reagují v mnoha různých buněčných procesech a jsou známé jako sekundární posly . První signál je přenášen z vnějšku buňky vazbou hormonu nebo neurotransmiteru. Tato vazba pak spustí zvýšení koncentrací tábora nebo CGMP, což výrazně zesiluje velikost původního signálu.
cyklické nukleotidové fosfodiesterázy degradují cyklický nukleotid štěpením fosfátové vazby, která udržuje cyklickou nukleotid. Toto je známé jako štěpení fosfodiesterské vazby a způsobuje degradaci cyklického nukleotidu. Tato degradace reguluje dobu trvání, lokalizace a amplitudu signalizace compound.
Existuje mnoho typů této třídy fosfodiesterázy, specializované na různé funkce. Od roku 2010 je známo, že savci mají 11 rodin genů cyklické nukleotidové fosfodiesterázy. Geny poskytují plán pro produkci proteinů a odhaduje se, že v savčích buňkách existuje více než 50 různých proteinů cyklické fosfodiesterázy.
PDE se liší v mnoha aspektech, včetně jejich biochemických vlastností a na které cyklický nukleotid mohou působit. To jsou součástí kritérií používaných k jejich přiřazení rodinám. Někteří degradují pouze tábor, zatímco jiní ovlivňují pouze CGMP. Ostatní PDE mohou degradovat oba tyto cyklické nukleotidy.
Rozmanitost reakcí ovlivněných těmito enzymy z nich činí slibné cíle pro léčivou terapii. Inhibice PDE prodlužuje reakci zprostředkovanou cyklickým nukleotidem. Nejvýznamnějším typem inhibitoru cyklické nukleotidové fosfodiesterázy je to, že ovlivňuje rodinu pět, který inhibuje degradati CGMP degradatina. Tyto léky jsou sildenafil, lépe známý jako Viagra®; Tadalafil, také známý jako cialis®; a Vardenafil, častěji známý jako Levitra®. Tato skupina inhibitorů fosfodiesterázy se používá k léčbě samčí erektilní dysfunkce - a v poslední době další podmínky, jako je vysoký krevní tlak.
Naproti tomu inhibitory tří rodiny se používají k léčbě akutního srdečního selhání. Tento typ enzymu zvyšuje aktivitu cAMP a je inhibován CGMP. Tyto léky jsou milrinon, značka Primacor ™ a inamrinon, známá také jako inocor®. Cilostazol, stejně jako Pletal®, je dalším lékem v této třídě a používá se k léčbě periferní arteriální choroby.
Funkce mnoha nově objevených rodin cyklické nukleotidové fosfodiesterázy nejsou známy. Nedávná práce identifikovala zánět jako oblast regulace, která může zahrnovat některé z těchto enzymů. To naznačuje, že při biochemii bude existovat mnohem více cílů pro zásah nemocia funkce těchto enzymů se stane lépe pochopena.