Циклическая нуклеотидфосфодиэстераза - Cyclic nucleotide phosphodiesterase
| 3 ', 5'-циклическая нуклеотидфосфодиэстераза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Гексамер фосфодиэстеразы 4D, человек | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | PDEase_I | ||||||||
| Pfam | PF00233 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR002073 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00116 | ||||||||
| SCOP2 | 1f0j / Объем / СУПФАМ | ||||||||
| CDD | cd00077 | ||||||||
| |||||||||
| 3 ', 5'-циклическая нуклеотид фосфодиэстераза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 3.1.4.17 | ||||||||
| Количество CAS | 9040-59-9 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| БРЕНДА | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
3'5'-циклические нуклеотидфосфодиэстеразы площадь семья из фосфодиэстеразы. Как правило, 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 разнообразием изоформ и сплайсинга, обладающих уникальной трехмерной структурой, кинетическими свойствами, способами регуляции, внутриклеточной локализацией, клеточной экспрессией и чувствительностью к ингибиторам.[1]
Номенклатура
Систематическим веществом для этого фермента является 3 ', 5'-циклический нуклеотид 5'-нуклеотидогидролаза. Другие используемые названия включают циклическую 3 ', 5'-мононуклеотидфосфодиэстеразу, PDE, циклическую 3', 5'-нуклеотид фосфодиэстеразу, 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'-фосфат-3-фосфат-3-монофосфат (циклический CMP), циклическая 3 ', 5-нуклеотидмонофосфат фосфодиэстераза, нуклеозид 3', 5'-циклическая фосфатдиэстераза, нуклеозид-3 ', 5-монофосфат фосфодиэстераза)
Функция
Фототрансдукция
3 ', 5'-цГМФ-фосфодиэстераза (ФДЭ) сетчатки расположена во внешних сегментах фоторецепторов и является важным ферментом фототрансдукции.[2]
PDE в стержневых клетках являются олигомерными и 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 активируются трансдуцин. Трансдуцин - это G протеин который происходит при обмене GDP / GTP в α-субъединице трансдуцина, катализируемом фотолизированным родопсином. Субъединица трансдуцина α (Tα) высвобождается из комплекса β и γ и диффундирует в цитоплазматический раствор для взаимодействия и активации PDE.
Активация по Tα
Есть два предложенных механизма активации PDE. Первый предполагает, что две ингибирующие субъединицы дифференциально связаны, последовательно удаляются и обмениваются между нативным комплексом PDEαβγ2 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
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 для Tα и усиливает активность GTPase для 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
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,
Рекомендации
- ^ а б Бендер А.Т., Биво Д.А. (сентябрь 2006 г.). «Циклические нуклеотидные фосфодиэстеразы: молекулярная регуляция для клинического использования». Фармакологические обзоры. 58 (3): 488–520. Дои:10.1124 / пр.58.3.5. PMID 16968949. S2CID 7397281.
- ^ Аркинстолл С., Ватсон СП (1994). «Опсины». Справочник по рецепторам, связанным с G-белком. Бостон: Academic Press. С. 214–222. ISBN 978-0-12-738440-5.
- ^ а б 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. Дои:10.1073 / пнас.85.8.2424. ЧВК 280009. PMID 2833739.
- ^ а б 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». Достижения науки. 5 (2): eaav4322. Дои:10.1126 / sciadv.aav4322. ISSN 2375-2548. ЧВК 6392808. PMID 30820458.
- ^ а б 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.
- ^ а б Лю Ю., Аршавский В.Ю., Руохо А.Е. (январь 1999 г.). «Сайты взаимодействия С-концевой области субъединицы цГМФ, ингибирующей фосфодиэстеразу, с GDP-связанной альфа-субъединицей трансдуцина». Биохимический журнал. 337 (2): 281–8. Дои:10.1042/0264-6021:3370281. ЧВК 1219963. PMID 9882626.