甘油磷酸二酯酶磷酸结构域3抗体的应用

背景^[1-3]

甘油磷酸二酯酶磷酸结构域3抗体是可以特异性结合甘油磷酸二酯酶磷酸结构域3蛋白的一类多克隆抗体，主要用于甘油磷酸二酯酶磷酸结构域3的体外检测。

磷酸二酯酶(phosphodiesterases，PDEs)是一个多基因大家族，开发选择性的磷酸二酯酶抑制剂将为多种疾病的治疗开辟新的思路。

PDEs是一个多基因的大家族，它包括11型共30余种具有不同底物专一性、酶动力学特征、调控特点以及细胞与亚细胞分布区域不同的磷酸二酯酶同功酶PDEs拥有相似的结构，均包含调控和催化两个功能区域。各型PDEs催化区的氨基酸序列75%以上相同．显示出家族成员间的同源性．并决定着对底物或抑制剂的专一性。PDEs具有不同的底物专一性：PDE 4、7、8专一作用于cAMP，而PDE 5、6、9则选择性地作用于cGMP。

甘油磷酸二酯酶磷酸结构域3免疫组化图

PDE3以相似的亲和力与cAMP和cGMP结合，但相对较不地水解cGMP，因而在功能上被视作对cAMP专一，cGMP通过与酶作用部位的竞争性结合而起负调控因子作用。PDEs 1和．2既能水解cAMP，又能水解cGMP，但PDE1因其亚型不同，对两种底物发挥不同的水解效能。

PDEs的氨基端调控区域具有高度异源性，反映PDE家族成员的不同的辅助因子。此区域是与钙调蛋白(CaM)(PDE1)、非催化的cGMP(PDE2、5、6)和转导子(transducin)(PDE6)相结合的部位。另外，PDE3和PDE4氨基端部位还包括膜上的靶区域，PDE1、3、4、5包含蛋白激酶磷酸化部位。

这些磷酸化部位能够调节催化活性和(或)亚细胞定位底物和辅助因子的恃异性组合使得cAMP和cGMP系统间的交互作用成为可能。在血小板，硝基扩管类药物或PDE5抑制剂均可使cGMP增加，进而导致PDE3受抑制而继发性地增加cAMP。相反，在肾上腺球粒细胞，心房利钠因子(atrialⅡatri—tlret~factor，ANF)使cGMP增加并通过cGMP介导的PDE2活化，抑制cAMP刺激的醛固酮合成。

应用^[4][5]

用于玉米大斑病菌cAMP磷酸二酯酶基因调控病菌发育的功能研究

利用简并引物PCR法克隆了2个玉米大斑病菌cAMP磷酸二酯酶基因，其中包括1个高亲和力cAMP磷酸二酯酶基因（StH-PDE）和1个低亲和力cAMP磷酸二酯酶基因（StL-PDE）。

分别创制StH-PDE和StL-PDE基因敲除突变体，对目的基因进行功能研究，主要研究结果如下：1.从玉米大斑病菌基因组中，获得了1个高亲和力cAMP磷酸二酯酶基因和1个低亲和力cAMP磷酸二酯酶基因，分别命名为StH-PDE和StL-PDE。其中，StH-PDE基因DNA全长3208bp，含有6个外显子和5个内含子，cDNA为2898bp，编码965个氨基酸，编码产物计算分子量约为107.16kD；StL-PDE基因DNA全长5054bp，含有5个外显子，4个内含子，cDNA为3089bp，编码1019个氨基酸。上述基因的内含子基本符合GT-AG法则。

2. StH-PDE编码产物的氨基酸序列与多种病原真菌，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%之间，具有保守的Ⅰ型cAMP磷酸二酯酶催化结构域、Ⅰ型cAMP磷酸二酯酶保守位点和依赖金属离子的磷酸水解酶保守“HD”基序（HD motif），但与StL-PDE的相似性仅为20.33%，说明两个基因属于不同的磷酸二酯酶类群。

StL-PDE编码产物的氨基酸序列与Trichoderma reesei、Beauveria bassiana、Colletotrichum higginsianum、Talaromyced stipitatus等病原真菌的L-PDE氨基酸序列相似性为21.98%23.06%，其中含有L-PDE特有的Ⅱ型cAMP磷酸二酯酶催化结构域。

参考文献

[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磷酸二酯酶基因调控病菌发育的功能研究[D].河北农业大学,2013.