磷酸二酯酶(PDE)是一类关键的水解酶,负责降解细胞内第二信使环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP),从而精确调控其浓度梯度与信号传导时效性。该酶家族最初由Sutherland和Rall在20世纪50年代发现,后续研究证实其广泛存在于真核细胞中,通过水解环核苷酸的3',5'-磷酸二酯键,生成无活性的5'-单磷酸核苷酸(如5'-AMP和5'-GMP)。环核苷酸作为激素、神经递质等胞外信号的关键介导分子,参与调控细胞代谢、离子转运、肌肉收缩、基因表达及神经元可塑性等生理过程。PDE的活性失调与多种疾病密切相关,例如:神经系统疾病:PDE4亚型在中枢神经系统中高表达,其活性异常与阿尔茨海默病、帕金森病的认知障碍及神经炎症相关。心血管疾病:PDE3和PDE5通过调节心肌收缩力与血管张力,影响心力衰竭、肺动脉高压等病理过程。炎症性疾病:PDE4在免疫细胞中主导cAMP降解,其过度活化可促进哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)及类风湿关节炎的炎症反应。PDE的生理重要性使其成为药物研发的核心靶点,尤其以PDE5抑制剂(如西地那非)治疗勃起功能障碍的成功案例,验证了靶向PDE的临床可行性。
目前已知PDE超家族包含11个家族(PDE1–PDE11),各家族进一步分为多种亚型和剪接变体,总计超过100种同工酶。
1. 底物特异性分类
cAMP特异性:PDE4、PDE7、PDE8(仅水解cAMP)
cGMP特异性:PDE5、PDE6、PDE9(仅水解cGMP)
双底物型:PDE1、PDE2、PDE3、PDE10、PDE11(可水解cAMP和cGMP,但动力学参数不同)
2. 关键家族的功能与调控机制
家族 | 主要亚型 | 调控机制 | 组织分布 | 疾病关联 |
PDE1 | PDE1A/B/C | Ca??/钙调蛋白激活 | 脑、心肌、平滑肌 | 神经退行性疾病、高血压 |
PDE2 | PDE2A1/A2/A3 | cGMP变构调节cAMP水解 | 胞质/线粒体/膜定位 | 记忆障碍、T细胞活化 |
PDE3 | PDE3A/B | cGMP竞争性抑制 | 心肌、脂肪组织、血小板 | 心力衰竭、血栓形成 |
PDE4 | PDE4A/B/C/D | ERK磷酸化、UCR结构域调控 | 脑、肺、免疫细胞 | COPD、抑郁症、阿尔茨海默病 |
PDE5 | PDE5A | cGMP结合GAF结构域激活 | 血管平滑肌、血小板 | 勃起功能障碍、肺动脉高压 |
PDE10 | PDE10A | cAMP抑制cGMP水解 | 纹状体神经元 | 精神分裂症、亨廷顿病 |
磷酸二酯酶家族通过精确调控环核苷酸时空动力学,成为细胞信号网络的“分子闸门”。其亚型多样性为疾病治疗提供了高度特异性的靶点,而磷酸二酯酶抑制剂的筛选与优化是解锁这一潜力的关键。BPS Bioscience可以提供业内最全面的PDE抑制剂筛选试剂盒:
货号 | 名称 | 规格 |
60310 | PDE1A Assay Kit | 96 rxns. |
60311 | PDE1B Assay Kit | 96 rxns. |
60312 | PDE1C Assay Kit | 96 rxns. |
60320 | PDE2A Assay Kit | 96 rxns. |
60321 | PDE2A Assay Kit | 384 rxns. |
60331 | PDE3B Assay Kit | 96 rxns. |
60340 | PDE4A1A Assay Kit | 96 rxns. |
60343 | PDE4B2 Assay Kit | 96 rxns. |
60345 | PDE4D2 Assay Kit | 96 rxns. |
60346 | PDE4D3 Assay Kit | 96 rxns. |
60350 | PDE5A1 Assay Kit | 96 rxns. |
60351 | PDE5A1 Assay Kit | 384 rxns. |
60370 | PDE7A Assay Kit | 96 rxns. |
60371 | PDE7B Assay Kit | 96 rxns. |
60373 | PDE7A Assay Kit | 384 rxns. |
60380 | PDE8A Assay Kit | 96 rxns. |
60381 | PDE9A2 Assay Kit | 96 rxns. |
60382 | PDE1C Assay Kit | 384 rxns. |
60383 | PDE3B Assay Kit | 384 rxns. |
60385 | PDE10A1 Assay Kit | 384 rxns. |
60400 | PDE10A2 Assay Kit | 96 rxns. |
60411 | PDE11A4 Assay Kit | 96 rxns. |
60505 | PDE4D Cell-Based Reporter Assay Kit | 500 rxns. |
60701 | PDE4D3 TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60704 | PDE1B TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60705 | PDE1C TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60707 | PDE4D2 TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60708 | PDE4D7 TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60709 | PDE10A1 TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
60710 | PDE10A2 TR-FRET Assay Kit | 96 rxns. |
79286 | Transfection Collection? : PDE4D Transient Pack | 500 rxns. |
79526 | PDE4B Cell-Based Activity Assay Kit | 500 rxns. |
79558 | PDE4B1 Assay Kit | 96 rxns. |
79574 | PDE4B3 Assay Kit | 96 rxns. |
79736 | PDE3A Assay Kit | 96 rxns. |
82885 | PDE4D7 Assay Kit | 96 reactions |
60384-1 | PDE4C Assay Kit | 96 reactions |
60384-2 | PDE4C Assay Kit | 384 reactions |
60706-1 | PDE3A TR-FRET Assay Kit | 96 reactions |
60706-2 | PDE3A TR-FRET Assay Kit | 384 reactions |
79501-1 | PDE6C Assay Kit | 96 reactions |
79501-2 | PDE6C Assay Kit | 384 reactions |