Kyselá fosfatáza

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 7. listopadu 2019; kontroly vyžadují 11 úprav .
Kyselá fosfatáza

Tetramer kyselé fosfatázy, lidská prostata
Identifikátory
Kód KF 3.1.3.2
Číslo CAS 9001-77-8
Enzymové databáze
IntEnz pohled IntEnz
BRENDA Vstup BRENDA
ExPASy NiceZyme pohled
MetaCyc metabolická dráha
KEGG Vstup do KEGG
PRIAM profil
Struktury PNR RCSB PDB PDBe PDBj PDBsoučet
Vyhledávání
PMC články
PubMed články
NCBI NCBI proteiny
CAS 9001-77-8

Kyselá fosfatáza ( kód EC 3.1.3.2 , kyselá fosfomonoesteráza , fosfomonoesteráza ) je fosfatáza , typ enzymu, který se používá k uvolnění připojených fosforylových skupin z jiných molekul během trávení . Může být také klasifikován jako fosfomonoesteráza. Kyselá fosfatáza je uložena v lysozomech a funguje, když se spojí s endozomy . Enzym má kyselé pH -optimum [1] . Tento enzym je přítomen v mnoha živočišných a rostlinných druzích [2] .

Různé formy kyselé fosfatázy se nacházejí v různých orgánech a jejich sérové ​​hladiny se používají například k hodnocení úspěšnosti chirurgické léčby rakoviny prostaty.

Používá se také jako cytogenetický marker k rozlišení dvou různých linií akutní lymfoblastické leukémie (ALL): B-ALL (B-lymfocytová leukémie) je kyselá fosfatáza negativní, T-ALL (T-lymfocytová leukémie) je kyselá fosfatáza pozitivní.

Kyselá fosfatáza katalyzuje následující reakci při optimálním kyselém pH (pod 7):

Monoester kyseliny ortofosforečné + H 2 O → alkohol + H 3 PO 4

Fosfatázy jsou také využívány půdními mikroorganismy pro přístup k organicky vázaným fosfátovým živinám. Analýza úrovně aktivity těchto enzymů může být použita ke stanovení biologické potřeby půdy pro fosfáty.

Některé kořeny rostlin, zejména kořeny klastrů vylučují karboxyláty, které provádějí aktivitu kyselé fosfatázy, aby pomohly mobilizovat fosfor v živných půdách.

Některé bakterie, jako je Nocardia , mohou tento enzym degradovat a použít jej jako zdroj uhlíku.

Struktura

Kyselá fosfatáza patří do rodiny binukleárních metalohydráz. Je to heterovalentní enzym s Fe 3+ - Zn 2+ Centrem jako aktivním místem. Enzym je přítomen jak u savců, tak u rostlin. U savců má enzym asi 35 kDa až 50 kDa, přičemž katalyticky aktivní jsou pouze ti, kteří ve svém kovovém centru prezentují redoxní Fe 2/3+ druhy . Rostlinné formy mají asi 100 kDa a mezi jejich hlavní funkce patří generování reaktivních forem kyslíku s kovovým centrem Fe(III)Zn(II) nebo Fe(III)Mn(II) [3] .

U lidí je enzym kódován na 3. chromozomu v lokusu q21. mRNA kóduje katalyticky aktivní zralý protein o 354 aminokyselinách. Sekundární struktura se skládá ze 44 % α-helixů (16 helixů; 158 zbytků), 12 % β-řetězců (10 řetězců; 45 zbytků) a zbytek jsou smyčky a β-závity [4] .

Mechanismus

Předpokládá se, že k reakčnímu mechanismu dojde, když je oxoanion bidentálně navázán na dva kovové ionty, čímž nahradí dvě vazebná rozpouštědla, která jsou ve formě nenavázaného enzymu. Tato nevázaná forma ukončuje svou koordinační sféru hydroxylovými ionty v obou kovových iontech a tvoří oktaedrická pole. Mechanismus tedy spočívá v hydrolýze esteru, která začíná interakcí substrátu se Zn(II) následovanou nukleofilním útokem na fosfor koordinovaným hydroxidovým iontem Fe(III). [5] .

Stanovení aktivity kyselé fosfatázy

Princip

Kyselá fosfatáza štěpí substrát p -nitrofenylfosfát za vzniku nitrofenolu , který v alkalickém prostředí dává žluté zbarvení. Aktivita izoenzymu prostaty je inhibována tartarátem.

Normální hodnoty

Obecná činnost

Sérum (s p -nitrofenylfosfátem) 67-167 nmol/s*l
muži 2,5-11,7 IU
ženy 0,3-9,2 IU

Tartrát labilní frakce

Sérum (s p -nitrofenylfosfátem) 0-16,7 nmol/s*l
muži 0,2-3,5 IU
ženy 0-0,8 IU

Klinická a diagnostická hodnota

Stanovení aktivity kyselé fosfatázy má velkou diagnostickou hodnotu.

Tento ukazatel je tedy zvýšený u rakoviny prostaty . [6] V případě metastáz nádoru je zvýšená aktivita enzymu pozorována v 80–90 % případů a při absenci metastáz  ve 25 % případů.

Stanovení aktivity kyselé fosfatázy může sloužit pro diferenciální diagnostiku řady dalších onemocnění, např. kosterního systému ( zvýšené jsou pouze alkalické fosfatázy ). Ke zvýšení enzymové aktivity dochází při zvýšené destrukci krevních destiček a hemolytických onemocněních , v některých případech mnohočetného myelomu . [7]

Kostní kyselá fosfatáza

Tartratostabilní kyselá fosfatáza může být použita jako biochemický marker funkce osteoklastů v procesu kostní resorpce [8] .

Geny lidské kyselé fosfatázy

Viz také

Poznámky

  1. ↑ MO Henneberry, G. Engel, JT Grayhack. Kyselá fosfatáza  // Urologické kliniky Severní Ameriky. — 1979-10. - T. 6 , ne. 3 . — S. 629–641 . — ISSN 0094-0143 .
  2. ↑ H Bull. Kyselé fosfatázy  // Molekulární patologie. - 2002-04-01. - T. 55 , č.p. 2 . — S. 65–72 . - doi : 10.1136/mp.55.2.65 .
  3. ↑ Gerhard Schenk, Tristan W Elliott, Eleanor Leung, Lyle E Carrington, Nataša Mitić. Krystalové struktury purpurové kyselé fosfatázy představující různé kroky katalytického cyklu tohoto enzymu  // BMC Structural Biology. - 2008. - T. 8 , no. 1 . - S. 6 . — ISSN 1472-6807 . - doi : 10.1186/1472-6807-8-6 .
  4. ↑ Sakthivel Muniyan, Nagendra Chaturvedi, Jennifer Dwyer, Chad LaGrange, William Chaney. Human Prostatic Acid Phosphatase: Structure, Function and Regulation  (anglicky)  // International Journal of Molecular Sciences. — 2013-05-21. — Sv. 14 , iss. 5 . — S. 10438–10464 . — ISSN 1422-0067 . - doi : 10.3390/ijms140510438 . Archivováno z originálu 14. srpna 2021.
  5. ↑ Thomas Klabunde, Norbert Sträter, Roland Fröhlich, Herbert Witzel, Bernt Krebs. Mechanismus Fe(III) – Zn(II) purpurové kyselé fosfatázy založené na krystalových strukturách  //  Journal of Molecular Biology. - 1996-06. — Sv. 259 , iss. 4 . — S. 737–748 . - doi : 10.1006/jmbi.1996.0354 . Archivováno z originálu 7. června 2018.
  6. ↑ Berezov T.T., Korovkin B.F. Biologická chemie: Učebnice. 3. vyd., revidováno. Idop. – (Studijní literatura pro studenty lékařských vysokých škol). - M .: Medicína, 1998. - S. 704: nemocný .. - ISBN 5-225-02709-1 .
  7. ↑ Nová lékařská encyklopedie. Kyselá fosfatáza (2017). Získáno 12. července 2021. Archivováno z originálu dne 12. července 2021.
  8. ↑ Cedric Minkin. Kostní kyselá fosfatáza: Kyselá fosfatáza rezistentní na tartrát jako marker funkce osteoklastů  (anglicky)  // Calcified Tissue International. — 1982-12. — Sv. 34 , iss. 1 . — S. 285–290 . — ISSN 1432-0827 0171-967X, 1432-0827 . - doi : 10.1007/BF02411252 .


 Enzymy
Aktivita
Nařízení
Klasifikace
Typy