phosphodiesterase เป็นเอนไซม์ชนิดหนึ่งที่กระตุ้นการแตกตัวของการเชื่อมโยงฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์เส้นเช่น DNA หรือ RNA เอนไซม์หลายตัวสามารถทำปฏิกิริยานี้ได้ อย่างไรก็ตามคำนี้มักใช้กับฟอสฟอสสิเอสเทอเรสซึ่งแยกนิวคลีโอไทด์ที่มีความสำคัญต่อการส่งสัญญาณภายในเซลล์ เอนไซม์เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในนาม cyclic nucleotide phosphodiesterases (PDEs) Phosphodiesterase inhibitors สามารถใช้เป็นยาเสพติดและใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อรักษาภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศของผู้ชายและเงื่อนไขอื่น ๆ
นิวคลีโอไทด์เป็นสารประกอบที่มีฐานกลิ่นหอมประกอบด้วยไนโตรเจนน้ำตาลที่เป็นทั้ง ribose หรือ deoxyribose และกลุ่มฟอสเฟต ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอเป็นสายยาวของนิวคลีโอไทด์โดยนิวคลีโอไทด์แต่ละอันเชื่อมโยงกันตามลำดับถัดไปและเป็นโพลีเมอร์ การเชื่อมพันธะฟอสเฟตเป็นส่วนสำคัญของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโซ่นิวคลีโอไทด์เหล่านี้ ไซโคลนิวคลีโอไทด์มีสองกลุ่มฟอสเฟตเชื่อมโยงกับกลุ่มน้ำตาลในสองสถานที่ที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ทำให้สารประกอบเป็นวัฏจักรทำให้สามารถจับโปรตีนต่างกัน
นิวคลีโอไทด์ไซคลิกสองวงจรในเซลล์ทั้งหมดคือแอมป์ไซคลิก (cAMP) และไซคลิก GMP (cGMP) พวกมันมีอะเดียนีนและกัวนีนเพียงอันเดียวตามลำดับ สารประกอบเหล่านี้ทำปฏิกิริยาในกระบวนการเซลล์ต่าง ๆ มากมายและเป็นที่รู้จักในฐานะ ผู้ส่งสารรอง สัญญาณแรกถูกถ่ายทอดจากภายนอกเซลล์โดยการจับของฮอร์โมนหรือสารสื่อประสาท การรวมนี้จะกระตุ้นการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น cAMP หรือ cGMP ซึ่งขยายขนาดของสัญญาณดั้งเดิมอย่างมาก
Cyclic nucleotide phosphodiesterases ทำให้วงจร cyclic nucleotide ลดลงโดยการเกาะกันของพันธะฟอสเฟต เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ ความแตกแยก phosphodiester และทำให้เกิดความเสื่อมของนิวคลีโอไทด์วงจร การสลายตัวนี้จะควบคุมระยะเวลาการแปลและความกว้างของการส่งสัญญาณของสารประกอบ
มีหลายประเภทของฟอสฟอสฟอสฟอสเตอเรสชนิดนี้มีความเฉพาะสำหรับการทำงานต่าง ๆ ในปี 2010 สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นที่รู้จักกันว่ามี 11 ตระกูลของยีนไซโคลนิวคลีโอไทด์ phosphodiesterase ยีนให้พิมพ์เขียวสำหรับการผลิตโปรตีนและคาดว่ามีโปรตีนไซโคลฟอสโฟเทอเรสเทอเรสไซคลิกมากกว่า 50 ชนิดในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
PDEs แตกต่างกันในหลาย ๆ ด้านรวมถึงคุณสมบัติทางชีวเคมีของพวกมันและนิวคลีโอไทด์แบบวัฏจักรที่พวกมันสามารถกระทำได้ นี่เป็นส่วนหนึ่งของเกณฑ์ที่ใช้ในการมอบหมายให้ครอบครัว บางค่ายลดลงเท่านั้นในขณะที่บางคนส่งผลกระทบต่อ cGMP เท่านั้น PDE อื่น ๆ สามารถลดนิวคลีโอไทด์ไซโคลทั้งสองนี้ได้
ความหลากหลายของปฏิกิริยาที่ได้รับผลกระทบจากเอนไซม์เหล่านี้ทำให้พวกเขามีเป้าหมายในการรักษาด้วยยา การยับยั้ง PDEs จะยืดอายุปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นโดยไซโคลนิวคลีโอไทด์ ประเภทที่โดดเด่นที่สุดของ cyclic nucleotide phosphodiesterase inhibitor นั้นมีผลกระทบต่อ Family Five ซึ่งยับยั้งการย่อยสลาย cGMP ยาเหล่านี้คือซิลเดนาฟิลหรือที่รู้จักกันดีในชื่อไวอากร้า; ทาดาลาฟิลยังเป็นที่รู้จักกันในนามCialis®; และ vardenafil ซึ่งรู้จักกันทั่วไปว่าเป็นLevitra® กลุ่ม phosphodiesterase inhibitors นี้ใช้ในการรักษาภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศชายและเมื่อเร็ว ๆ นี้ภาวะอื่น ๆ เช่นความดันโลหิตสูง
ในทางตรงกันข้ามสารยับยั้งของแฟมิลี่ทรีใช้ในการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวเฉียบพลัน เอนไซม์ชนิดนี้จะเพิ่มการทำงานของแคมป์และถูกยับยั้งโดย cGMP ยาเหล่านี้ ได้แก่ milrinone ชื่อแบรนด์ Primacor ™และ inamrinone หรือที่เรียกว่าInocor® Cilostazol เช่นPletal®เป็นยาอีกตัวหนึ่งในกลุ่มนี้และใช้เพื่อรักษาโรคหลอดเลือดแดงส่วนปลาย
หน้าที่ของครอบครัวนิวคลีโอไทด์ฟอสฟอรัสที่ค้นพบใหม่นั้นไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด งานล่าสุดระบุว่าการอักเสบเป็นส่วนหนึ่งของกฎข้อบังคับที่อาจเกี่ยวข้องกับเอนไซม์บางตัว สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าจะมีเป้าหมายอีกมากมายสำหรับการแทรกแซงของโรคเมื่อชีวเคมีและการทำงานของเอนไซม์เหล่านี้เข้าใจได้ดีขึ้น
