| 3 ', 5'-циклическая нуклеотид фосфодиэстераза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Гексамер фосфодиэстеразы 4D, человек | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | PDEase_I | ||||||||
| Pfam | PF00233 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR002073 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00116 | ||||||||
| SCOP2 | 1f0j / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| CDD | cd00077 | ||||||||
| |||||||||
| 3 ', 5'-циклическая нуклеотид фосфодиэстераза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 3.1.4.17 | ||||||||
| Количество CAS | 9040-59-9 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
3'5'-циклические нуклеотиды фосфодиэстеразы представляют собой семейство из фосфодиэстераз . Обычно эти ферменты гидролизуют некоторое количество нуклеозид-3 ', 5'-циклического фосфата до некоторого нуклеозид-5'-фосфата, таким образом контролируя клеточные уровни циклических вторичных мессенджеров и скорость их разложения. [1] Некоторые примеры нуклеозид-3 ', 5'-циклического фосфата включают:
- 3 ', 5'-циклический AMP
- 3 ', 5'-циклический dAMP
- 3 ', 5'-циклический IMP
- 3 ', 5'-циклический GMP
- 3 ', 5'-циклический CMP
Существует 11 различных семейств фосфодиэстераз (PDE1 – PDE11) с различными изоформами и сплайсингом, имеющими уникальную трехмерную структуру, кинетические свойства, способы регуляции, внутриклеточную локализацию, клеточную экспрессию и чувствительность к ингибиторам. [1]
Номенклатура [ править ]
Систематик для этого фермента - 3 ', 5'-циклический нуклеотид 5'-нуклеотидогидролаза. Другие используемые названия включают циклическую 3 ', 5'-мононуклеотидфосфодиэстеразу, PDE, циклическую 3', 5'-нуклеотидфосфодиэстеразу, циклическую 3 ', 5'-фосфодиэстеразу, 3', 5'-нуклеотид фосфодиэстеразу, 3 ': 5' -циклический нуклеотид 5'-нуклеотидогидролаза, 3 ', 5'-циклонуклеотидфосфодиэстераза, 3', 5'-циклическая нуклеозидмонофосфатфосфодиэстераза, 3 ': 5'-монофосфатфосфодиэстераза (циклический CMP), циклический CMP-3'-фосфат-3-фосфат-фосфат-3-монофосфат-3' -фосфат-3-фосфат-циклический CMP (циклический CMP), циклическая 3 ', 5-нуклеотидмонофосфат фосфодиэстераза, нуклеозид 3', 5'-циклическая фосфатдиэстераза, нуклеозид-3 ', 5-монофосфат фосфодиэстераза)
Функция [ править ]
Фототрансдукция [ править ]
3 ', 5'-цГМФ-фосфодиэстераза (ФДЭ) сетчатки расположена во внешних сегментах фоторецептора и является важным ферментом фототрансдукции. [2]
PDE в стержневых клетках являются олигомерными, состоят из двух тяжелых каталитических субъединиц, α (90 кДа) и β (85 кДа), и двух более легких ингибирующих субъединиц γ (по 11 кДа каждая). [3] [4]
ФДЭ в стержневых клетках активируется трансдуцином . Трансдуцин представляет собой G-белок, который при обмене GDP / GTP в α-субъединице трансдуцина катализируется фотолизированным родопсином. Субъединица трансдуцина α (Tα) высвобождается из комплекса β и γ и диффундирует в цитоплазматический раствор для взаимодействия и активации PDE.
Активация Tα [ править ]
Есть два предложенных механизма активации PDE. Первый предполагает, что две ингибирующие субъединицы дифференциально связаны, последовательно удаляются и могут обмениваться между нативным комплексом PDEαβγ 2 и PDEαβ. Связанный с GTP-Tα удаляет ингибирующие субъединицы γ по одной из каталитических субъединиц αβ. [3] Второй и более вероятный механизм утверждает, что комплекс GTP-Tα связывается с субъединицами γ, но вместо того, чтобы отделяться от каталитических субъединиц, он остается с комплексом PDEαβ. [5] [6] Связывание комплекса GTP-Tα с субъединицами PDEγ, вероятно, вызывает конформационный сдвиг в PDE, обеспечивая лучший доступ к сайту гидролиза цГМФ на PDEαβ. [5]
Структура [ править ]
Сайт связывания для субъединиц α и β PDE, вероятно, находится в центральной области субъединиц γ PDE. [4] С-конец γ-субъединицы PDE, вероятно, участвует в ингибировании α- и β-субъединиц PDE, сайта связывания Tα и GTPase, ускоряющей активность GTP-связанного Tα. [6]
В колбочках PDE представляет собой гомодимер альфа-цепей, связанный с несколькими более мелкими субъединицами. И палочки, и колбочки PDE катализируют гидролиз цАМФ или цГМФ до их 5'-монофосфатной формы. Оба фермента также связывают цГМФ с высоким сродством. Сайты связывания cGMP расположены в N-концевой половине белковой последовательности, в то время как каталитическое ядро находится в C-концевой части.
Примеры [ править ]
Гены человека, кодирующие белки, содержащие этот домен, включают:
- PDE1A , PDE1B , PDE1B2 , PDE1C , PDE2A , PDE3A , PDE3B , PDE4A , PDE4B , PDE4B5 , PDE4C , PDE4D ,
- PDE5A , PDE6A , PDE6B , PDE6C , PDE7A , PDE7B , PDE8A , PDE8B , PDE9A ,
- PDE10A , PDE10A2 , PDE11A ,
Ссылки [ править ]
- ^ a b Бендер А. Т., Биво Д. А. (сентябрь 2006 г.) «Циклические нуклеотидные фосфодиэстеразы: молекулярная регуляция для клинического использования». Фармакологические обзоры . 58 (3): 488–520. DOI : 10,1124 / pr.58.3.5 . PMID 16968949 . S2CID 7397281 .
- ^ Arkinstall S, Ватсон SP (1994). «Опсины». Справочник по рецепторам, связанным с G-белками . Бостон: Academic Press. С. 214–222. ISBN 978-0-12-738440-5.
- ^ a b Детер П, Бигей Дж, Форке Ф, Роберт М, Шабре М (апрель 1988 г.). «Фосфодиэстераза цГМФ палочек сетчатки регулируется двумя ингибирующими субъединицами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (8): 2424–8. DOI : 10.1073 / pnas.85.8.2424 . PMC 280009 . PMID 2833739 .
- ^ a b Ковачик, Любомир; Штальберг, Хеннинг; Энгель, Андреас; Пальчевский, Кшиштоф; Гулати, Сахил (01.02.2019). «Крио-ЭМ структура фосфодиэстеразы 6 раскрывает понимание аллостерической регуляции фосфодиэстераз I типа» . Наука продвигается . 5 (2): eaav4322. DOI : 10.1126 / sciadv.aav4322 . ISSN 2375-2548 . PMC 6392808 . PMID 30820458 .
- ^ a b Kroll S, Phillips WJ, Cerione RA (март 1989 г.). «Регулирование циклической фосфодиэстеразы GMP с помощью GDP-связанной формы альфа-субъединицы трансдуцина». Журнал биологической химии . 264 (8): 4490–7. PMID 2538446 .
- ^ a b Лю Ю., Аршавский В.Ю., Руохо А.Е. (январь 1999 г.). «Сайты взаимодействия С-концевой области субъединицы, ингибирующей фосфодиэстеразу цГМФ, с GDP-связанной альфа-субъединицей трансдуцина» . Биохимический журнал . 337 (2): 281–8. DOI : 10.1042 / 0264-6021: 3370281 . PMC 1219963 . PMID 9882626 .
