基于晶体结构的环核苷酸磷酸二酯酶（PDE9A）底物特异性和抑制剂选择性研究

环核苷酸磷酸二酯酶（PDEs）抑制剂可以通过抑制cAMP和/或cGMP的水解而治疗多种疾病。了解催化结构域相似的不同PDE如何分辨仅有微小差异的cAMP和cGMP以及如何识别结构各异的抑制剂将为设计选择性PDE抑制剂提供极为重要的结构信息。本项目拟以对cGMP特异性最高的PDE9A为研究对象，根据PDE9A与cAMP特异的PDE4D底物结合部位的氨基酸序列比对结果，将PDE9A特有的残基突变成PDE4D相应的残基，测定突变蛋白对cGMP/cAMP亲和力（Km值）及对抑制剂敏感性（IC50）的变化，结合PDE9A与cGMP/cAMP/抑制剂复合物的晶体结构信息，找出对PDE9A的底物特异性和抑制剂选择性做出关键贡献的结构因素。类似的研究工作尚未见报道。本研究的结果既可以帮助设计效应更强、副作用更小的竞争性PDE9A抑制剂，又可以为研究其它PDE家族蛋白的底物特异性和抑制剂选择性提供新的信息。