Was ist eine Phosphodiesterase?
Eine Phosphodiesterase ist eine Art von Enzym, die die Spaltung der Phosphatbindung von Nukleotidsträngen wie DNA oder RNA katalysiert. Viele Enzyme können diese Reaktion ausführen. Der Begriff wird jedoch normalerweise auf Phosphodiesterasen angewendet, die zyklische Nukleotide spalten, die für die Übertragung von Signalen innerhalb der Zelle wichtig sind. Diese Enzyme werden als cyclische Nukleotidphosphodiesterasen (PDEs) bekannt. Phosphodiesterase -Inhibitoren können als Arzneimittel verwendet werden und werden kommerziell zur Behandlung männlicher erektiler Dysfunktion und andere Erkrankungen verwendet. DNA und RNA sind lange Stränge von Nukleotiden, wobei jedes Nukleotid nacheinander mit dem nächsten verbunden ist und Polymere sind. Eine Phosphatbindungsbindung ist ein wichtiger Bestandteil der Polymerisation dieser Nukleotidketten. Cyclische Nukleotide haben zwei Phosphatgruppen, die mit einer Ribosegruppe an zwei verschiedenen Orten verbunden sindS. Dies macht die Verbindung cyclisch und ermöglicht es, Proteine unterschiedlich zu binden. Sie haben eine einzige Basis von Adenin bzw. Guanin. Diese Verbindungen reagieren in vielen verschiedenen zellulären Prozessen und werden als sekundäre Botener bekannt. Das erste Signal wird von außerhalb der Zelle durch die Bindung eines Hormons oder Neurotransmitters weitergeleitet. Diese Bindung löst dann eine Zunahme der cAMP- oder CGMP -Konzentrationen aus, die die Größe des ursprünglichen Signals stark verstärkt.
cyclische Nukleotidphosphodiesterasen abbauen das cyclische Nukleotid durch Spalten einer Phosphatbindung, die den Nukleotid cyclisch hält. Dies ist als Phosphodiester -Bindungsspaltung bekannt und verursacht einen Abbau des cyclischen Nukleotids. Dieser Abbau reguliert die Dauer, Lokalisierung und Amplitude der Signalisierung des CompsOund.
Es gibt viele Arten dieser Klasse von Phosphodiesterase, die auf verschiedene Funktionen spezialisiert sind. Ab 2010 haben Säugetiere bekanntermaßen 11 Familien zyklischer Nukleotidphosphodiesterase -Gene. Gene liefern den Entwurf für die Proteinproduktion, und es wird geschätzt, dass es in Säugetierzellen mehr als 50 verschiedene cyclische Phosphodiesterase -Proteine gibt.
Die PDEs unterscheiden sich in vielen Aspekten, einschließlich ihrer biochemischen Eigenschaften und welcher zyklischen Nukleotid sie reagieren können. Dies sind Teil der Kriterien, mit denen sie Familien zuzuweisen. Einige verschlechtern nur das Camp, während andere nur die CGMP betreffen. Andere PDEs können beide zyklischen Nukleotide abbauen.
Die von diesen Enzymen betroffenen Reaktionen macht sie vielversprechende Ziele für die medikamentöse Therapie. Die Hemmung der PDEs verlängert die Reaktion, die durch das cyclische Nukleotid vermittelt wird. Der prominenteste Typ des cyclischen Nucleotid -Phosphodiesterase -Inhibitors ist, dass die Familie fünf betrifft, die die CGMP -Abbaustoffe hemmtAn. Diese Medikamente sind Sildenafil, besser bekannt als Viagra®; Tadalafil, auch bekannt als Cialis®; und Vardenafil, allgemein bekannt als Levitra®. Diese Gruppe von Phosphodiesterase -Inhibitoren wird verwendet
Im Gegensatz dazu werden Inhibitoren der drei Familien drei verwendet, um eine akute Herzinsuffizienz zu behandeln. Diese Art von Enzym erhöht die Aktivität von cAMP und wird durch CGMP gehemmt. Diese Medikamente sind Milrinon, Markenname Primacor ™ und Inamrinon, auch als Inocor® bekannt. Cilostazol ist wie Pletal® ein weiteres Medikament in dieser Klasse und wird zur Behandlung von peripheren arteriellen Erkrankungen eingesetzt.
Die Funktionen vieler der neu entdeckten cyclischen Nukleotid -Phosphodiesterase -Familien sind unbekannt. Jüngste Arbeiten haben Entzündungen als Regulierungsbereich identifiziert, an dem einige dieser Enzyme beteiligt sein können. Dies deutet darauf hin, dass es bei der Biochemie viel mehr Ziele für die Intervention von Krankheiten geben wirdund Funktion dieser Enzyme wird besser verstanden.