Phosphodiesterase 7
Synonyme: Phosphodiesterase-7, Phosphodiesterase VII
Englisch: phosphodiesterase 7, 3',5'-Cyclic-AMP Phosphodiesterase 7
Definition
Die Phosphodiesterase 7, kurz PDE7, ist eine Phosphodiesterase, die selektiv zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) zu AMP hydrolysiert. Sie gehört zur PDE-Superfamilie und spielt eine zentrale Rolle bei der Feinregulation cAMP-abhängiger Signalwege, insbesondere im Immunsystem.
Genetik
PDE7 wird durch zwei verschiedene Gene kodiert:
- PDE7A auf Chromosom 8 am Genlokus 8q13.1
- PDE7B auf Chromosom 6 am Genlokus 6q23.3
Eine hohe Expression der Gene findet sich im Zentralnervensystem und in Immunzellen.
Biochemie
Beide Isoformen besitzen eine konservierte katalytische C-terminale Domäne, die Mg²⁺/Zn²⁺-abhängig cAMP spaltet. Im Gegensatz zu PDE4 fehlt PDE7 eine ausgeprägte regulatorische N-terminale Region, was auf eine konstitutive Aktivität hindeutet.
Funktion
cAMP fungiert als sekundärer Botenstoff und aktiviert u.a. die Proteinkinase A (PKA) sowie EPAC-Signalwege. PDE7 senkt lokal die cAMP-Konzentration und verringert damit PKA-abhängige Phosphorylierungen.
Klinische Relevanz
Eine erhöhte PDE7-Aktivität führt zu verminderten cAMP-Leveln, was immunologisch mit verstärkter T-Zell-Aktivierung und erhöhter proinflammatorischer Zytokinproduktion (z.B. TNF-α, IFN-γ) assoziiert ist.
Im ZNS wird PDE7B mit dopaminergen Signalwegen in Verbindung gebracht; experimentell bestehen Bezüge zu neuroinflammatorischen und neurodegenerativen Prozessen.
Pharmakologie
PDE-7-Inhibitoren erhöhen intrazelluläres cAMP und wirken immunsuppressiv bzw. antiinflammatorisch. Sie werden experimentell untersucht bei:
- Autoimmunerkrankungen (z.B. Multiple Sklerose)
- entzündlichen ZNS-Erkrankungen
- neurodegenerativen Erkrankungen (unverifiziert, präklinisch)
Im Vergleich zu PDE-4-Inhibitoren (z.B. Roflumilast) zeigen PDE7-Inhibitoren potenziell weniger gastrointestinale Nebenwirkungen, da PDE7 stärker immunzell-spezifisch exprimiert ist. Klinisch zugelassene Substanzen existieren bislang (2026) nicht.
Quellen
- Conti und Beavo, Biochemistry and physiology of cyclic nucleotide phosphodiesterases: essential components in cyclic nucleotide signaling, Annu Rev Biochem, 2007
- Huang et al., Advances in the development of phosphodiesterase 7 inhibitors, Eur J Med Chem, 2023