背景^[1-3]

甘油磷酸二酯酶磷酸結(jié)構(gòu)域3抗體是可以特異性結(jié)合甘油磷酸二酯酶磷酸結(jié)構(gòu)域3蛋白的一類多克隆抗體，主要用于甘油磷酸二酯酶磷酸結(jié)構(gòu)域3的體外檢測。

磷酸二酯酶(phosphodiesterases，PDEs)是一個多基因大家族，開發(fā)選擇性的磷酸二酯酶抑制劑將為多種疾病的治療開辟新的思路。

PDEs是一個多基因的大家族，它包括11型共30余種具有不同底物專一性、酶動力學(xué)特征、調(diào)控特點以及細(xì)胞與亞細(xì)胞分布區(qū)域不同的磷酸二酯酶同功酶PDEs擁有相似的結(jié)構(gòu)，均包含調(diào)控和催化兩個功能區(qū)域。各型PDEs催化區(qū)的氨基酸序列75%以上相同．顯示出家族成員間的同源性．并決定著對底物或抑制劑的專一性。PDEs具有不同的底物專一性：PDE 4、7、8專一作用于cAMP，而PDE 5、6、9則選擇性地作用于cGMP。

甘油磷酸二酯酶磷酸結(jié)構(gòu)域3免疫組化圖

PDE3以相似的親和力與cAMP和cGMP結(jié)合，但相對較不地水解cGMP，因而在功能上被視作對cAMP專一，cGMP通過與酶作用部位的競爭性結(jié)合而起負(fù)調(diào)控因子作用。PDEs 1和．2既能水解cAMP，又能水解cGMP，但PDE1因其亞型不同，對兩種底物發(fā)揮不同的水解效能。

PDEs的氨基端調(diào)控區(qū)域具有高度異源性，反映PDE家族成員的不同的輔助因子。此區(qū)域是與鈣調(diào)蛋白(CaM)(PDE1)、非催化的cGMP(PDE2、5、6)和轉(zhuǎn)導(dǎo)子(transducin)(PDE6)相結(jié)合的部位。另外，PDE3和PDE4氨基端部位還包括膜上的靶區(qū)域，PDE1、3、4、5包含蛋白激酶磷酸化部位。

這些磷酸化部位能夠調(diào)節(jié)催化活性和(或)亞細(xì)胞定位底物和輔助因子的恃異性組合使得cAMP和cGMP系統(tǒng)間的交互作用成為可能。在血小板，硝基擴(kuò)管類藥物或PDE5抑制劑均可使cGMP增加，進(jìn)而導(dǎo)致PDE3受抑制而繼發(fā)性地增加cAMP。相反，在腎上腺球粒細(xì)胞，心房利鈉因子(atrialⅡatri—tlret~factor，ANF)使cGMP增加并通過cGMP介導(dǎo)的PDE2活化，抑制cAMP刺激的醛固酮合成。

應(yīng)用^[4][5]

用于玉米大斑病菌cAMP磷酸二酯酶基因調(diào)控病菌發(fā)育的功能研究

利用簡并引物PCR法克隆了2個玉米大斑病菌cAMP磷酸二酯酶基因，其中包括1個高親和力cAMP磷酸二酯酶基因（StH-PDE）和1個低親和力cAMP磷酸二酯酶基因（StL-PDE）。

分別創(chuàng)制StH-PDE和StL-PDE基因敲除突變體，對目的基因進(jìn)行功能研究，主要研究結(jié)果如下：1.從玉米大斑病菌基因組中，獲得了1個高親和力cAMP磷酸二酯酶基因和1個低親和力cAMP磷酸二酯酶基因，分別命名為StH-PDE和StL-PDE。其中，StH-PDE基因DNA全長3208bp，含有6個外顯子和5個內(nèi)含子，cDNA為2898bp，編碼965個氨基酸，編碼產(chǎn)物計算分子量約為107.16kD；StL-PDE基因DNA全長5054bp，含有5個外顯子，4個內(nèi)含子，cDNA為3089bp，編碼1019個氨基酸。上述基因的內(nèi)含子基本符合GT-AG法則。

2. StH-PDE編碼產(chǎn)物的氨基酸序列與多種病原真菌，如Aspergillus fumigatus、Botrytis cinerea、Metarhizium acridum、Neosartorya fischeri等的H-PDE氨基酸序列相似性在33.12%36.60%之間，具有保守的Ⅰ型cAMP磷酸二酯酶催化結(jié)構(gòu)域、Ⅰ型cAMP磷酸二酯酶保守位點和依賴金屬離子的磷酸水解酶保守“HD”基序（HD motif），但與StL-PDE的相似性僅為20.33%，說明兩個基因?qū)儆诓煌牧姿岫ッ割惾骸?/p>

StL-PDE編碼產(chǎn)物的氨基酸序列與Trichoderma reesei、Beauveria bassiana、Colletotrichum higginsianum、Talaromyced stipitatus等病原真菌的L-PDE氨基酸序列相似性為21.98%23.06%，其中含有L-PDE特有的Ⅱ型cAMP磷酸二酯酶催化結(jié)構(gòu)域。

參考文獻(xiàn)

[1]A fission yeast-based platform for phosphodiesterase inhibitor HTSs and analyses of phosphodiesterase activity.Demirbas Didem,Ceyhan Ozge,Wyman Arlene R,Hoffman Charles S.Handbook of experimental pharmacology.2011

[2]Molecular cloning of rat homologues of the Drosophila melanogaster dunce cAMP phosphodiesterase:evidence for a family of genes.J V Swinnen,D R Joseph,M Conti.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.1989

[3]The HD Domain of the Escherichia coli tRNA Nucleotidyltransferase Has 2’,3’-Cyclic Phosphodiesterase,2’-Nucleotidase,and Phosphatase Activities.Alex,er F.Yakunin,Michael Proudfoot,Ekaterina Kuznetsova,Alexei Savchenko,Greg Brown,Cheryl H.Arrowsmith,Aled M.Edwar.Journal of Biological Chemistry.2004

[4]Structural comparison analysis of2H phosphodiesterasefamily proteins.Sakamoto Y,Tanaka N,Ichimiya T,et al.Nucleic Acids Symp Ser（Oxf）.2007

[5]申珅.玉米大斑病菌cAMP磷酸二酯酶基因調(diào)控病菌發(fā)育的功能研究[D].河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.