Bir fosfodiesteraz, DNA veya RNA gibi nükleotid şeritlerinin fosfat bağının bölünmesini katalize eden bir enzim türüdür. Bu reaksiyonu birçok enzim gerçekleştirebilir. Bununla birlikte, terim genellikle hücre içinde sinyalleri iletmek için önemli olan siklik nükleotitleri parçalayan fosfodiesterazlara uygulanır. Bu enzimler siklik nükleotid fosfodiesterazlar (PDE'ler) olarak bilinir. Fosfodiesteraz inhibitörleri ilaç olarak kullanılabilir ve erkeklerde erektil disfonksiyon ve diğer koşulları tedavi etmek için ticari olarak kullanılır.
Bir nükleotit, azot içeren bir aromatik baz, bir riboz veya deoksiriboz olan bir şeker ve bir fosfat grubu içeren bir bileşiktir. DNA ve RNA, herbiri nükleotit sırayla birbirine bağlanmış ve polimerler olan uzun nükleotid şeritleridir. Bir fosfat bağ bağı, bu nükleotid zincirlerinin polimerizasyonunun önemli bir parçasıdır. Siklik nükleotitler, iki farklı yerde bir riboz grubuna bağlı iki fosfat grubuna sahiptir. Bu, bileşiği siklik kılar ve proteinleri farklı şekilde bağlamasını sağlar.
Tüm hücrelerdeki iki siklik nükleotit, siklik AMP (cAMP) ve siklik GMP'dir (cGMP). Sırasıyla tek bir adenin ve guanin tabanı var. Bu bileşikler birçok farklı hücresel süreçte reaksiyon gösterir ve ikincil haberciler olarak bilinir. İlk sinyal, bir hormon veya nörotransmitterin bağlanmasıyla hücre dışından iletilir. Bu bağlanma daha sonra, orijinal sinyalin büyüklüğünü büyük ölçüde artıran cAMP veya cGMP konsantrasyonlarında bir artışı tetikler.
Siklik nükleotit fosfodiesterazlar, nükleotidi siklik tutan bir fosfat bağını parçalayarak siklik nükleotidi bozar. Bu, fosfodiester bağ bölünmesi olarak bilinir ve siklik nükleotidin bozulmasına neden olur. Bu bozulma, bileşiğin sinyallemesinin süresini, lokalizasyonunu ve genliğini düzenler.
Farklı fonksiyonlar için uzmanlaşmış bu tip bir fosfodiesteraz türü vardır. 2010 itibariyle, memelilerin 11 familyada siklik nükleotit fosfodiesteraz genleri olduğu bilinmektedir. Genler, protein üretimi için bir plan sunar ve memeli hücrelerinde 50'den fazla farklı siklik fosfodiesteraz proteini olduğu tahmin edilmektedir.
PDE'ler, biyokimyasal özellikleri ve hangi siklik nükleotide etki edebilecekleri dahil olmak üzere birçok açıdan farklıdır. Bunlar ailelere tayin etmek için kullanılan kriterlerin bir parçası. Bazıları yalnızca cAMP değerini düşürürken, diğerleri yalnızca cGMP'yi etkiler. Diğer PDE'ler bu siklik nükleotidlerin her ikisini de bozabilir.
Bu enzimlerden etkilenen reaksiyonların çeşitliliği onları ilaç tedavisi için umut verici hedefler haline getirmektedir. PDE'lerin inhibisyonu, siklik nükleotitin aracılık ettiği reaksiyonu uzatır. En belirgin siklik nükleotit fosfodiesteraz inhibitör tipi, cGMP bozulmasını önleyen Aile Beşini etkileyen olmasıdır. Bu ilaçlar, Viagra® olarak bilinen sildenafil; Cialis® olarak da bilinen tadalafil; ve daha yaygın olarak Levitra® olarak bilinen vardenafil. Bu fosfodiesteraz inhibitörleri grubu, erkek erektil disfonksiyonunu tedavi etmek için kullanılır - ve daha yakın zamanda, yüksek tansiyon gibi diğer koşullar.
Buna karşılık, Üç Ailenin inhibitörleri akut kalp yetmezliğini tedavi etmek için kullanılır. Bu tip enzim cAMP'nin aktivitesini arttırır ve cGMP tarafından inhibe edilir. Bu ilaçlar milrinon, marka Primacor ™ ve inamrinon olup Inocor® olarak da bilinir. Silostazol, Pletal® gibi, bu sınıftaki başka bir ilaçtır ve periferik arter hastalığını tedavi etmek için kullanılır.
Yeni keşfedilen siklik nükleotit fosfodiesteraz familyalarının çoğunun işlevleri bilinmemektedir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar iltihabı, bu enzimlerin bazılarını içerebilecek bir düzenleme alanı olarak tanımlamıştır. Bu, bu enzimlerin biyokimyası ve fonksiyonu daha iyi anlaşıldığında hastalık müdahalesi için daha birçok hedef olacağına işaret etmektedir.
