Fosfodiesterit

Fosfodiesterit ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa kaksi alkoholia tai fenolia on esteröitynyt fosforihappoon fosfaattisillan kautta. Toisin sanoen, fosforihapon kaksi hydroksyyliryhmää on korvattu orgaanisilla ryhmillä, ja nämä orgaaniset ryhmät ovat sidoksissa toisiinsa fosfaattisillan avulla. Fosfodiesterit ovat keskeisiä molekyylejä biologiassa, erityisesti nukleiinihappojen, kuten DNA:n ja RNA:n, rakenteessa.

Nukleiinihapoissa fosfodiesterisidos muodostuu sokerimolekyylin hydroksyyliryhmän ja viereisen nukleotidin fosfaattiryhmän välille. Tämä sidos muodostaa nukleiinihappojen selkärangan, joka on välttämätön geneettisen informaation tallentamiselle ja siirtymiselle. DNA:ssa ja RNA:ssa tämä fosfodiesterisidos on tyypillisesti 3'-5'-fosfodiesterisidos, mikä tarkoittaa, että se muodostuu yhden sokerin 3'-hiilen ja toisen sokerin 5'-hiilen välille fosfaatin kautta.

Fosfodiesterisidokset ovat suhteellisen stabiileja, mutta ne voivat hajota hydrolyysin avulla, erityisesti emäksisissä olosuhteissa. Tämän hydrolyysin katkaisevat entsyymit, joita kutsutaan fosfodiesteraaseiksi. Nämä entsyymit ovat tärkeitä solun aineenvaihdunnassa ja signaalinvälityksessä, sillä ne voivat hajottaa syklisiä nukleotideja, jotka toimivat toisioläheteinä. Sykliset AMP (cAMP) ja sykliset GMP (cGMP) ovat esimerkkejä tällaisista syklisistä fosfodiestereistä, joilla on merkittäviä fysiologisia rooleja. Fosfodiesterien tutkimus on ollut merkittävässä asemassa biokemian ja molekyylibiologian kehityksessä.