Щелочна́я фосфата́за (англ. Alkaline phosphatase, ALP, ALKP) — фермент гидролаза (КФ 3.1.3.1), отщепляющая фосфат (дефосфорилирующая) от многих типов молекул, например, нуклеотидов, белков и алкалоидов. Представляет собой гомодимерный белковый фермент массой 86 килодальтон. Каждый мономер содержит пять остатков цистеина, два атома цинка и один атом магния, имеющих решающее значение для его каталитической функции[2]. Фермент проявляет наибольшую активность в щелочной среде[3].
Щелочные фосфатазы выполняют роль дефосфорилирующих соединений. Фермент встречается во множестве организмов, как прокариот, так и эукариот, с одной и той же общей функцией, но в различных структурных формах, подходящих для окружающей среды, в которой они функционируют. Щелочная фосфатаза обнаруживается в периплазматическом пространстве бактерий E. coli. Этот фермент термостабилен и обладает максимальной активностью при высоком рН. У человека он встречается во многих формах в зависимости от его происхождения в организме — он играет важную роль в обмене веществ в печени и развитии скелета. Из-за его широкого распространения в этих областях его концентрация в кровотоке используется диагностами в качестве биомаркера для определения таких диагнозов, как гепатит или остеомаляция[4].
Уровень щелочной фосфатазы в крови проверяется с помощью ЩФ-теста, который часто входит в состав рутинных анализов крови. Уровень этого фермента в крови зависит от таких факторов, как возраст, пол или группа крови[5]. Уровень щелочной фосфатазы в крови также увеличивается в два-четыре раза во время беременности. Это происходит в результате дополнительной щелочной фосфатазы, вырабатываемой плацентой. Кроме того, аномальные уровни щелочной фосфатазы в крови могут указывать на проблемы, связанные с печенью, желчным пузырем или костями. Опухоли почек и инфекции, а также недоедание также показали аномальный уровень щелочной фосфатазы в крови[6].
Щелочная фосфатаза — это гомодимерный фермент, то есть она образуется из двух молекул. Три иона металлов, два Zn и один Mg, содержатся в каталитических центрах, и оба типа имеют решающее значение для ферментативной активности. Ферменты катализируют гидролиз моноэфиров в фосфорной кислоте, которая дополнительно может катализировать реакцию трансфосфорилирования с большими концентрациями фосфатных акцепторов.
Щелочная фосфатаза имеет гомологию в большом количестве других ферментов и составляет часть суперсемейства ферментов с несколькими перекрывающимися каталитическими аспектами и субстратными признаками. Исследования показали связь между представителями семейства щелочных фосфатаз и арилсульфатазами. Сходство в структуре указывает на то, что эти два семейства ферментов произошли от общего предка. Дальнейший анализ позволил связать щелочные фосфаты и арилсульфатазы с более крупным суперсемейством. Некоторые из общих генов, обнаруженных в этом суперсемействе, кодируют фосфодиэстеразы, а также аутотоксин.