ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ циклических 3", 5"-нукле-о т ид о в (3",5"-циклонуклеотид 5"-нуклеотидгидролазы), ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз циклический 3", 5"-аденозин- и 3", 5"-гуанозинмонофосфатов, а также некоторых др. циклический нуклеотидов в присутствии Mg²⁺:

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ присутствуют практически во всех исследованных тканях, а также в клетках бактерий. Функционирование ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ обусловливает снижение внутриклеточной концентрации циклический нуклеотидов, в частности, после гормональной стимуляции аденилатциклазы. ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ могут также участвовать во внутриклеточной передаче сигнала.

Известно большое количество изоферментов ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ, различающихся по структуре, ферментативной активности, субстратной специфичности и зависимости от коферментов. По последним двум свойствам их делят на 4 основные группы: Са²⁺-кальмоду-линзависимые, цГМФ-модулируемые, цАМФ- и цГМФ-спе-цифичные (цАМФ и цГМФ - соответственно циклический аденозинмоно-фосфат и циклический гуанозинмонофосфат).

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ первой группы присутствуют в сердечной мышце и в мозговой ткани. Их активность значительно возрастает в присут. Ca²⁺.

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ второй группы широко распространены в тканях нервной системы, в корковом веществе надпочечников, где они, возможно, участвуют в регуляции биосинтеза стероидных гормонов. цГМФ обычно увеличивает скорость гидролиза ферментом цАМФ. В сердечной мышце, в некоторых типах гладкой мускулатуры, в тромбоцитах, жировых клетках и гепатоцитах присутствуют ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ этой группы, которые ингибируются цГМФ.

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ третьей группы обнаружены в половой системе, где их экспрессия может индуцироваться цАМФ в нервной ткани, в почках и лимфоцитах. У дрозофилы показана центральная роль ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ этой группы в биохимический механизмах, определяющих поведенческие реакции.

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ четвертой группы присутствуют в легких и тромбоцитах, а также в клетках палочек и колбочек сетчатки. Наиб, изучена ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ из клеток палочек сетчатки. Она участвует в передаче зрительного сигнала. Этот фермент состоит из трех субъединиц - двух гомологичных каталитических -субъединиц (молекулярная масса 90 тысяч, рI 5,3) исубъединицы (молекулярная масса 10 тысяч, рI 10,5). Первичная структура всех трех субъединиц известна. В результате активации ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ светом происходит освобождение субъединицы из комплекса холофермента, При этом скорость гидролиза цГМФ возрастает приблизительно в 100 раз, что ведет к падению локальной внутриклеточной концентрации цГМФ, закрытию катионных каналов на мембране и гиперполяризации клеток (см. Родопсин).

Конкурентные ингибиторы ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ всех типов - теофиллин, папаверин и З-изобутил-1-метилксантин.

Литература: Beavo J. А., Reifsnyder D.H., "Trends in Pharm. Sci.", 1990, v. 11, p. 150-55. B. M. Липкин, M. Ю. Натонин.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей