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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 Esch硅酮erichia 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].河北亚磷酸农业大学,2013.
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