Vad är ett fosfodiesteras?
Ett fosfodiesteras är en typ av enzym som katalyserar klyvningen av fosfatbindningen av nukleotidsträngar såsom DNA eller RNA. Många enzymer kan genomföra denna reaktion. Termen tillämpas dock vanligtvis på fosfodiesteraser som klyver cykliska nukleotider som är viktiga för att överföra signaler i cellen. Dessa enzymer är kända som cykliska nukleotidfosfodiesteraser (PDE). Fosfodiesterasinhibitorer kan användas som läkemedel och används kommersiellt för att behandla manlig erektil dysfunktion och andra förhållanden.
En nukleotid är en förening som har en aromatisk bas som innehåller kväve, ett socker som är antingen ribos eller deoxyribos och en fosfatgrupp. DNA och RNA är långa trådar av nukleotider med varje nukleotid kopplad i följd till nästa och är polymerer. En fosfatbindningsbindning är en viktig del av polymerisationen av dessa nukleotidkedjor. Cykliska nukleotider har två fosfatgrupper kopplade till en ribosgrupp på två olika platsers. Detta gör den sammansatta cykliska, vilket gör det möjligt att binda proteiner annorlunda.
De två cykliska nukleotiderna i alla celler är cykliska AMP (cAMP) och cykliska GMP (CGMP). De har en enda bas av adenin respektive guanin. Dessa föreningar reagerar i många olika cellulära processer och är kända som sekundära budbärare . Den första signalen vidarebefordras utanför cellen genom bindning av ett hormon eller neurotransmitter. Denna bindning utlöser sedan en ökning av cAMP- eller CGMP -koncentrationer, vilket kraftigt förstärker storleken på den ursprungliga signalen.
cyklisk nukleotid fosfodiesteraser bryter ned den cykliska nukleotiden genom att klyva en fosfatbindning som håller nukleotidcykliska. Detta kallas fosfodiesterbindning klyvning och orsakar nedbrytning av den cykliska nukleotiden. Denna nedbrytning reglerar varaktigheten, lokaliseringen och amplituden för signaleringen av compound.
Det finns många typer av denna klass av fosfodiesteras, specialiserade för olika funktioner. Från och med 2010 är däggdjur kända för att ha 11 familjer av cyklisk nukleotid fosfodiesterasgener. Gener tillhandahåller planen för proteinproduktion, och det uppskattas att det finns mer än 50 olika cykliska fosfodiesterasproteiner i däggdjursceller.
PDE: erna skiljer sig åt i många aspekter, inklusive deras biokemiska egenskaper och vilken cyklisk nukleotid de kan verka på. Dessa är en del av de kriterier som används för att tilldela dem till familjer. Vissa försämrar endast läger, medan andra bara påverkar CGMP. Andra PDE: er kan försämra båda dessa cykliska nukleotider.
Mångfalden av reaktioner som påverkas av dessa enzymer gör dem lovande mål för läkemedelsbehandling. Hämning av PDE: er förlänger reaktionen som medieras av den cykliska nukleotiden. Den mest framträdande typen av cyklisk nukleotidfosfodiesterasinhibitor är den som påverkar familjens fem, vilket hämmar CGMP Degradatipå. Dessa läkemedel är sildenafil, bättre känd som viagra®; tadalafil, även känd som Cialis®; och vardenafil, mer känd som Levitra®. Denna grupp av fosfodiesterasinhibitorer används för att behandla manlig erektil dysfunktion - och nyligen andra tillstånd som högt blodtryck.
Däremot används hämmare av familj tre för att behandla akut hjärtsvikt. Denna typ av enzym ökar aktiviteten hos cAMP och hämmas av CGMP. Dessa läkemedel är Milrinone, varumärke Primacor ™ och Inamrinone, även känd som Inocor®. Cilostazol, som PLETAL®, är ett annat läkemedel i denna klass och används för att behandla perifer arteriell sjukdom.
Funktionerna för många av de nyligen upptäckta cykliska nukleotidfosfodiesterasfamiljerna är okända. Det senaste arbetet har identifierat inflammation som ett regleringsområde som kan involvera några av dessa enzymer. Detta antyder att det kommer att finnas många fler mål för sjukdomens ingripande när biokeminoch funktionen av dessa enzymer blir bättre förstått.