Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Щелочная фосфатаза
1ALK.png
Ленточная диаграмма (цвет радуги, N-конец = синий, C-конец = красный) димерной структуры бактериальной щелочной фосфатазы. [1]
Идентификаторы
Номер ЕС3.1.3.1
Количество CAS9001-78-9
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmigo / QuickGO
Поиск
ЧВКстатьи
PubMedстатьи
NCBIбелки
Щелочная фосфатаза
PDB 1alk EBI.jpg
Структура щелочной фосфатазы. [1]
Идентификаторы
СимволАлк_фосфатаза
PfamPF00245
ИнтерПроIPR001952
УМНАЯSM00098
PROSITEPDOC00113
SCOP21alk / SCOPe / SUPFAM
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumрезюме структуры
PDB1aja , 1ajb , 1ajc , 1ajd , 1alh , 1ali , 1alj , 1alk , , 1anj 1ani, 1anj , 1b8j , 1ed8 , 1ed9 , 1elx , 1ely , 1elz , , 1ew8 1ew2, 1ew8 , 1ew9 , 1hjk , 1hqa , 1k7h , 1kh4 , 1kh5 , , 1kh9 1kh7, 1kh9 , 1khj , 1khk, 1khl , 1khn , 1shn , 1shq , , 1urb 1ura, 1urb , 1y6v , 1y7a , 1zeb , 1zed , 1zef , 2anh , , 2ga3 2g9y, 2ga3 , 2glq

Щелочной фосфатазы ( ЩФ , ALKP , ALPase , ЩФ ) ( ЕС 3.1.3.1 ), или базовая фосфатазы , [2] представляет собой гомодимер белка фермента 86 кДа . Каждый мономер содержит пять остатков цистеина, два атома цинка и один атом магния, которые имеют решающее значение для его каталитической функции, и он оптимально активен в средах с щелочным pH . [3] [4]

ALP выполняет физиологическую роль дефосфорилирующих соединений. Фермент встречается у множества организмов, как у прокариот, так и у эукариот , с одинаковой общей функцией, но в различных структурных формах, подходящих для окружающей среды, в которой они функционируют. Щелочная фосфатаза обнаружена в периплазматическом пространстве E. coliбактерии. Этот фермент термостабилен и проявляет максимальную активность при высоком pH. У людей он встречается во многих формах в зависимости от его происхождения в организме - он играет важную роль в метаболизме в печени и развитии в скелете. Из-за его широкой распространенности в этих областях его концентрация в кровотоке используется диагностами в качестве биомаркера для определения таких диагнозов, как гепатит или остеомаляция . [5]

Уровень щелочной фосфатазы в крови проверяется с помощью теста ALP, который часто является частью обычных анализов крови. Уровни этого фермента в крови зависят от таких факторов, как возраст, пол или группа крови. [6] Уровень щелочной фосфатазы в крови также увеличивается в два-четыре раза во время беременности. Это результат дополнительной щелочной фосфатазы, продуцируемой плацентой. [7] Кроме того, аномальный уровень щелочной фосфатазы в крови может указывать на проблемы, связанные с печенью, желчным пузырем или костями. Опухоли и инфекции почек, а также недоедание также показали аномальный уровень щелочной фосфатазы в крови. [8]Уровни щелочной фосфатазы в клетке можно измерить с помощью процесса, называемого «метод подсчета очков». Обычно берут и окрашивают мазок крови, чтобы классифицировать каждый лейкоцит по определенным «индексам щелочной фосфатазы лейкоцитов». Этот маркер предназначен для различения лейкоцитов и определения различной активности ферментов в зависимости от степени окрашивания каждого образца. [9]

Бактериальный [ править ]

У грамотрицательных бактерий , таких как Escherichia coli ( E. coli ), щелочная фосфатаза расположена в периплазматическом пространстве , вне внутренней клеточной мембраны и внутри пептидогликановой части клеточной стенки. Поскольку периплазматическая щель более подвержена изменениям окружающей среды, чем внутренняя клетка, щелочная фосфатаза подходяще устойчива к инактивации, денатурации или деградации . Эта характеристика фермента необычна для многих других белков. [10]

Точная структура и функция четырех изоферментов (Int в E.coli ) предназначены исключительно для обеспечения источника неорганического фосфата, когда в окружающей среде отсутствует этот метаболит. Четыре фермента зависят от локализации тканевой экспрессии. Четыре участка тканевой экспрессии - это кишечная ЩФ, Плацентарная ЩФ, ЩФ зародышевых клеток и ЩФ печени / костей / почек. [11] Неорганические фосфаты, продуцируемые этими изоферментами, затем связываются с белками-носителями, которые доставляют неорганические фосфаты в специфическую высокоаффинную транспортную систему, известную как система Pst, которая транспортирует фосфат через цитоплазматическую мембрану. [12]

В то время как внешняя мембрана E. coli содержит порины, проницаемые для фосфорилированных соединений, внутренняя мембрана нет. Затем возникает вопрос, как транспортировать такие соединения через внутреннюю мембрану в цитозоль. Конечно, с сильным анионным зарядом фосфатных групп вместе с остальной частью соединения они очень не смешиваются в неполярной области бислоя. Решение возникает при отщеплении фосфатной группы от соединения посредством ALP. Фактически, наряду с сопутствующим соединением, с которым был связан фосфат, этот фермент дает чистый неорганический фосфат, который в конечном итоге может быть нацелен на фосфат-специфичную транспортную систему (система Pst) [13] для перемещения в цитозоль. [14]Таким образом, основная цель дефосфорилирования щелочной фосфатазой - увеличить скорость диффузии молекул в клетки и предотвратить их диффузию. [15]

Щелочная фосфатаза представляет собой цинксодержащий димерный фермент с молекулярной массой 86000 Да, каждая субъединица содержит 429 аминокислот с четырьмя остатками цистеина, связывающими две субъединицы. [16]  Щелочная фосфатаза содержит четыре иона Zn и два иона Mg, причем Zn занимает активные центры A и B, а Mg занимает сайт C, поэтому полностью активная природная щелочная фосфатаза обозначается как (Zn A Zn B Mg C ) 2фермент. Механизм действия щелочной фосфатазы включает геометрическую координацию субстрата между ионами Zn в активных центрах, в то время как сайт Mg, по-видимому, не находится достаточно близко, чтобы напрямую участвовать в механизме гидролиза, однако он может способствовать форма электростатического потенциала вокруг активного центра. [16] Щелочная фосфатаза имеет Km 8,4 x 10 -4 . [17]

Щелочная фосфатаза в кишечной палочке редко растворима и активна в условиях повышенных температур, например 80 ° C. Из-за кинетической энергии, индуцированной этой температурой, слабые водородные связи и гидрофобные взаимодействия обычных белков разрушаются и, следовательно, сливаются и выпадают в осадок. Однако при димеризации ALP связи, сохраняющие его вторичную и третичную структуры, эффективно скрываются, так что они не подвергаются такому воздействию при этой температуре. Более того, даже при более высоких температурах, таких как 90 ° C, ALP имеет необычную характеристику обратной денатурации. Благодаря этому, хотя ALP в конечном итоге денатурирует примерно при 90 ° C, он обладает дополнительной способностью точно реформировать свои связи и возвращаться к своей исходной структуре и функциям после повторного охлаждения.[10]

Щелочная фосфатаза в E. coli расположена в периплазматическом пространстве и, таким образом, может высвобождаться с использованием методов, которые ослабляют клеточную стенку и высвобождают белок. Из-за расположения фермента и белковой структуры фермента, фермент находится в растворе с меньшим количеством белков, чем в другой части клетки. [18] Тепловая стабильность белков также может быть использована при выделении этого фермента (посредством тепловой денатурации). Кроме того, щелочная фосфатаза может быть определена с использованием п-нитрофенилфосфата. Реакция, при которой щелочная фосфатаза дефосфорилирует неспецифический субстрат, п-нитрофенилфосфат, с образованием п-нитрофенола (PNP) и неорганического фосфата. Желтый цвет PNP и его λ maxat 410 позволяет спектрофотометрии определять важную информацию о ферментативной активности. [19] Некоторые сложности бактериальной регуляции и метаболизма предполагают, что другие, более тонкие, цели фермента также могут играть роль для клетки. В лаборатории , однако, мутант Escherichia coli, лишенный щелочной фосфатазы, выживает довольно хорошо, как и мутанты, неспособные остановить выработку щелочной фосфатазы. [20]

Оптимальный pH для активности фермента E. coli составляет 8,0 [21], в то время как оптимальный pH фермента крупного рогатого скота немного выше и составляет 8,5. [22] Щелочная фосфатаза составляет 6% всех белков в дерепрессированных клетках. [17]

Внутригенное дополнение [ править ]

Когда несколько копий полипептида, кодируемого геном, образуют агрегат, эта структура белка называется мультимером. Когда мультимер формируется из полипептидов, продуцируемых двумя разными мутантными аллелями конкретного гена, смешанный мультимер может проявлять большую функциональную активность, чем несмешанные мультимеры, образованные каждым из мутантов по отдельности. В таком случае явление называется внутригенной комплементацией . Щелочная фосфатаза E. coli , димерный фермент, обнаруживает внутригенную комплементацию. [23] Когда были объединены определенные мутантные версии щелочной фосфатазы, гетеродимерные ферменты, образованные в результате, проявляли более высокий уровень активности, чем можно было бы ожидать, исходя из относительной активности исходных ферментов. Эти результаты показали, что димерная структура щелочной фосфатазы E.coli допускает кооперативные взаимодействия между составляющими мономерами, которые могут генерировать более функциональную форму холофермента.

Использование в исследованиях [ править ]

Изменяя аминокислоты фермента щелочной фосфатазы дикого типа, продуцируемого Escherichia coli, создается мутантная щелочная фосфатаза, которая не только имеет 36-кратное увеличение активности фермента, но также сохраняет термостабильность. [24] Типичное использование щелочных фосфатаз в лаборатории включает удаление моноэфиров фосфата для предотвращения самолигирования, что нежелательно во время клонирования плазмидной ДНК . [25]

Общие щелочные фосфатазы, используемые в исследованиях, включают:

  • Щелочная фосфатаза креветок (SAP) из одного вида арктических креветок ( Pandalus borealis ). Эта фосфатаза легко инактивируется под воздействием тепла, что полезно в некоторых случаях.
  • Щелочная фосфатаза из кишечника теленка (CIP)
  • Плацентарная щелочная фосфатаза (PLAP) и ее усеченная на С-конце версия, в которой отсутствуют последние 24 аминокислоты (составляющие домен, нацеленный на заякоривание мембраны GPI) - секретируемая щелочная фосфатаза (SEAP). Он обладает определенными характеристиками, такими как термостойкость, специфичность субстрата и устойчивость к химической инактивации. [26]
  • Щелочная фосфатаза кишечника человека. В организме человека присутствует несколько типов щелочной фосфатазы, которые определяются как минимум тремя локусами генов. Каждый из этих трех локусов контролирует разные виды изоферментов щелочной фосфатазы . Однако развитие этого фермента может строго регулироваться другими факторами, такими как термостабильность, электрофорез, ингибирование или иммунология. [27]

АЛФаза кишечника человека демонстрирует около 80% гомологии с АЛФазой кишечника крупного рогатого скота, что подтверждает их общее эволюционное происхождение. Тот же самый бычий фермент более чем на 70% гомологичен человеческому плацентарному ферменту. Однако кишечные ферменты человека и плацентарные ферменты имеют только 20% гомологии, несмотря на их структурное сходство. [28]

Щелочная фосфатаза стала полезным инструментом в лабораториях молекулярной биологии , поскольку ДНК обычно имеет фосфатные группы на 5'- конце. Удаление этих фосфатов предотвращает лигирование ДНК (5'-конец присоединяется к 3'- концу), таким образом, молекулы ДНК остаются линейными до следующего этапа процесса, для которого они готовятся; Кроме того, удаление фосфатных групп позволяет помечать их радиоактивными изотопами (замену радиоактивными фосфатными группами), чтобы измерить присутствие меченой ДНК на дальнейших этапах процесса или эксперимента. Для этих целей наиболее полезна щелочная фосфатаза креветок, поскольку ее легче всего деактивировать, как только она сделает свою работу.

Другое важное использование щелочной фосфатазы - это метка для иммуноферментных анализов .

Недифференцированные плюрипотентные стволовые клетки имеют повышенные уровни щелочной фосфатазы на их клеточной мембране , поэтому окрашивание щелочной фосфатазой используется для обнаружения этих клеток и проверки плюрипотентности (например, эмбриональных стволовых клеток или клеток эмбриональной карциномы ). [29]

Существует положительная корреляция между уровнями щелочной фосфатазы в сыворотке крови (B-ALP) и образованием костей у людей, хотя ее использование в качестве биомаркера в клинической практике не рекомендуется. [30]

Текущее исследование [ править ]

Текущие исследователи изучают увеличение фактора некроза опухоли-α и его прямое влияние на экспрессию щелочной фосфатазы в гладкомышечных клетках сосудов, а также то, как щелочная фосфатаза (ЩФ) влияет на воспалительные реакции и может играть непосредственную роль в предотвращении поражения органов. повреждать. [31]

  • Щелочная фосфатаза (ЩФ) влияет на воспалительные реакции у пациентов с хронической болезнью почек и напрямую связана с анемией, устойчивой к агентам, стимулирующим эритропоэз. [32]
  • Кишечная щелочная фосфатаза (IAP) и механизм, который она использует для регулирования pH и гидролиза АТФ в двенадцатиперстной кишке крысы. [33]
  • Тестирование эффективности ингибитора и его влияние на ВБД при остром кишечном воспалении, а также изучение молекулярных механизмов ВБД в «улучшении проницаемости кишечника». [34]

Молочная промышленность [ править ]

Основная статья: Пастеризация § Проверка

Щелочная фосфатаза обычно используется в молочной промышленности как индикатор успешной пастеризации. Это связано с тем, что самая термостойкая бактерия, обнаруженная в молоке , Mycobacterium paratuberculosis , разрушается при температурах ниже, чем те, которые необходимы для денатурирования ЩФ. Следовательно, присутствие ЩФ идеально подходит для индикации неудачной пастеризации. [35] [36]

Проверка пастеризации обычно выполняется путем измерения флуоресценции раствора, который становится флуоресцентным при воздействии активной ЩФ. Производители молока в Великобритании требуют проведения флуориметрических анализов, чтобы доказать, что щелочная фосфатаза денатурирована, [37] поскольку тесты на р-нитрофенилфосфат не считаются достаточно точными, чтобы соответствовать санитарным стандартам.

В качестве альтернативы можно использовать изменение цвета пара-нитрофенилфосфатного субстрата в буферном растворе (тест Ашаффенбурга-Муллена). [38] Сырое молоко обычно приобретает желтый цвет в течение нескольких минут, тогда как правильно пастеризованное молоко не должно иметь изменений. Есть исключения из этого, как в случае термостойких щелочных фосфатаз, продуцируемых некоторыми бактериями, но эти бактерии не должны присутствовать в молоке.

Ингибиторы [ править ]

Все изоферменты щелочной фосфатазы млекопитающих, кроме плацентарных (PALP и SEAP), ингибируются гомоаргинином , и аналогичным образом все, кроме кишечных и плацентарных, блокируются левамизолом . [39] Фосфат - еще один ингибитор, который конкурентно ингибирует щелочную фосфатазу. [40]

Другим известным примером ингибитора щелочной фосфатазы является [(4-нитрофенил) метил] фосфоновая кислота. [41]

В почве, загрязненной металлами, щелочная фосфатаза ингибируется Cd (кадмием). Кроме того, температура усиливает ингибирование Cd активности ЩФ, что проявляется в увеличении значений Km. [42]

Человек [ править ]

Физиология [ править ]

У людей щелочная фосфатаза присутствует во всех тканях организма, но особенно сконцентрирована в печени , желчных протоках , почках , костях , слизистой оболочке кишечника и плаценте . В сыворотке крови преобладают два типа изоферментов щелочной фосфатазы : скелетная и печеночная. В детстве большая часть щелочной фосфатазы имеет скелетное происхождение. [43] Люди и большинство других млекопитающих содержат следующие изоферменты щелочной фосфатазы:

  • ALPI - кишечная (молекулярная масса 150 кДа)
  • ALPL - тканеспецифический (экспрессируется в основном в печени, костях и почках)
  • ALPP - плацентарный (изофермент Regan)
  • ALPG - половая клетка

Четыре гена кодируют четыре изофермента. Ген тканевой неспецифической щелочной фосфатазы расположен на хромосоме 1 , а гены трех других изоформ - на хромосоме 2 . [4]

Щелочная фосфатаза кишечника [ править ]

Кишечная щелочная фосфатаза секретируется энтероцитами и, по-видимому, играет ключевую роль в кишечном гомеостазе и защите [44] [45], а также в опосредовании воспаления [46] посредством репрессии нижележащего Toll-подобного рецептора (TLR) -4. -зависимый и MyD88- зависимый воспалительный каскад. Он дефосфорилирует токсичные / воспалительные микробные лиганды, такие как липополисахариды , неметилированные цитозин-гуаниндинуклеотиды, флагеллин и внеклеточные нуклеотиды, такие как дифосфат уридина или АТФ. Таким образом, измененная экспрессия IAP связана с хроническими воспалительными заболеваниями, такими как воспалительное заболевание кишечника.(IBD). [47] [48] Также кажется, что он регулирует всасывание липидов [49] и секрецию бикарбонатов [50] в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, которая регулирует поверхностный pH.

В раковых клетках [ править ]

Исследования показывают, что белок щелочной фосфатазы, обнаруженный в раковых клетках, аналогичен белку, обнаруженному в незлокачественных тканях организма, и что белок происходит из одного и того же гена в обоих. В одном исследовании сравнивали ферменты метастазов в печень гигантоклеточной карциномы легкого и доброкачественных клеток плаценты. Эти два были сходны по NH 2 -концевой последовательности, пептидной карте, молекулярной массе субъединицы и изоэлектронной точке. [51]

В другом исследовании, в котором ученые изучали присутствие белка щелочной фосфатазы в линии клеток рака толстой кишки человека, также известной как HT-29, результаты показали, что активность фермента аналогична активности незлокачественного кишечника. Однако это исследование показало, что без влияния бутирата натрия активность щелочной фосфатазы в раковых клетках довольно низкая. [52] Исследование, основанное на влиянии бутирата натрия на раковые клетки, показывает, что он влияет на экспрессию ко-регулятора рецепторов андрогенов, активность транскрипции, а также на ацетилирование гистонов в раковых клетках. [53] Это объясняет, почему добавление бутирата натрия демонстрирует повышенную активность щелочной фосфатазы в раковых клетках толстой кишки человека. [52] Кроме того, это еще раз подтверждает теорию о том, что активность фермента щелочной фосфатазы действительно присутствует в раковых клетках.

В другом исследовании клетки хориокарциномы выращивали в присутствии 5-бром-2'-дезоксиуридина (BrdUrd), и результаты показали 30-40-кратное увеличение активности щелочной фосфатазы. Эта процедура повышения активности фермента известна как индукция фермента . Фактические данные показывают, что активность щелочной фосфатазы в опухолевых клетках действительно существует, но она минимальна и требует повышения. Результаты этого исследования также показывают, что активность этого фермента различается в зависимости от клеточных линий хориокарциномы и что активность белка щелочной фосфатазы в этих клетках ниже, чем в незлокачественных клетках плаценты. [54] [55]но уровни значительно выше у детей и беременных женщин. Анализы крови всегда следует интерпретировать с использованием эталонного диапазона из лаборатории, проводившей анализ. Высокий уровень ЩФ может возникать при закупорке желчных протоков . [56]

Кроме того, ALP увеличивается, если происходит активное формирование кости, поскольку ALP является побочным продуктом активности остеобластов (например, в случае костной болезни Педжета ).

ЩФ гораздо больше повышается в метастатических клетках рака простаты, чем в неметастатических клетках рака простаты. [57] Высокий уровень ЩФ у пациентов с раком простаты связан со значительным снижением выживаемости. [57]

Уровни также повышаются у людей с нелеченой целиакией . [58] Пониженный уровень ЩФ встречается реже, чем повышенный. Источник повышенных уровней ЩФ может быть определен путем определения сывороточных уровней гамма-глутамилтрансферазы (GGT). Сопутствующее повышение ЩФ с ГГТ должно вызывать подозрение на гепатобилиарную болезнь. [59]

Некоторые заболевания не влияют на уровень щелочной фосфатазы, например, гепатит С. Высокий уровень этого фермента не отражает каких-либо повреждений печени, даже если высокий уровень щелочной фосфатазы может быть результатом блокировки кровотока в желчных путях или повышение давления печени. [60]

Повышенные уровни [ править ]

Основная статья: Повышенная щелочная фосфатаза

Если неясно, почему повышается уровень щелочной фосфатазы, исследования изоферментов с использованием электрофореза могут подтвердить источник ЩФ. Скельфосфатаза (локализованная в остеобластах и ​​внеклеточных слоях вновь синтезированного матрикса) попадает в кровоток по еще неясному механизму. [61] Уровень щелочной фосфатазы в плаценте повышен при семиномах [62] и активных формах рахита , а также при следующих заболеваниях и состояниях: [63]

  • Билиарная непроходимость
  • Состояние костей
  • Остеобластические опухоли костей
  • Остеомаляция
  • Остеопороз [64]
  • Гепатит
  • Цирроз
  • Острый холецистит
  • Миелофиброз
  • Лейкемоидная реакция
  • Лимфома
  • Болезнь Педжета
  • Саркоидоз
  • Гипертиреоз
  • Гиперпаратиреоз
  • Инфаркт миокарда
  • Беременность

Пониженные уровни [ править ]

Следующие состояния или заболевания могут привести к снижению уровня щелочной фосфатазы: [65]

  • Гипофосфатазия , аутосомно-рецессивное заболевание
  • Женщины в постменопаузе, получающие терапию эстрогенами из-за старения
  • Мужчины, недавно перенесшие операцию на сердце , недоедание , дефицит магния или тяжелую анемию
  • Дети с ахондроплазией и врожденным дефицитом йода
  • Дети после тяжелого эпизода энтерита
  • Злокачественная анемия
  • Апластическая анемия
  • Болезнь Вильсона
  • Гипотиреоз
  • Дефицит цинка
  • Недоедание
  • Стероидное лечение

Кроме того, было продемонстрировано, что оральные контрацептивы снижают щелочную фосфатазу. [66]

Прогностическое использование [ править ]

Было показано, что измерение щелочной фосфатазы (вместе со специфическим антигеном простаты) во время и после шести месяцев лечения метастатическим раком простаты гормонами позволяет прогнозировать выживаемость пациентов. [67]

Щелочная фосфатаза лейкоцитов [ править ]

Лейкоцитарная щелочная фосфатаза (LAP) обнаруживается в зрелых лейкоцитах . Уровни лейкоцитов LAP могут помочь в диагностике определенных состояний.

  • Более высокие уровни наблюдаются при физиологической реакции, лейкемоидной реакции и при патологиях, которые включают зрелые лейкоциты, таких как истинная полицитемия (PV), эссенциальный тромбоцитоз (ET) и первичный миелофиброз (PM).
  • Более низкие уровни обнаруживаются при патологиях, связанных с неразвитыми лейкоцитами, таких как хронический миелогенный лейкоз [68] (CML), пароксизмальная ночная гемоглобинурия (PNH) и острый миелогенный лейкоз (AML).

Структура и свойства [ править ]

Щелочная фосфатаза - гомодимерный фермент, то есть образована двумя молекулами. Три иона металла, два Zn и один Mg, содержатся в каталитических центрах, и оба типа имеют решающее значение для возникновения ферментативной активности. Ферменты катализируют гидролиз сложных моноэфиров в фосфорной кислоте, которая может дополнительно катализировать реакцию трансфосфорилирования с большими концентрациями акцепторов фосфата. В то время как основные черты каталитического механизма и активности сохраняются между щелочным фосфатом млекопитающих и бактерий, щелочная фосфатаза млекопитающих имеет более высокую удельную активность и  K m значения, таким образом, более низкое сродство, более щелочной оптимум pH, более низкая термостойкость и, как правило, связаны с мембраной и ингибируются l-аминокислотами и пептидами посредством неконкурентного механизма. Эти свойства заметно различаются между различными изоферментами щелочной фосфатазы млекопитающих и, следовательно, демонстрируют различие в  функциях in vivo .

Щелочная фосфатаза гомологична большому количеству других ферментов и составляет часть суперсемейства ферментов с несколькими перекрывающимися каталитическими аспектами и характеристиками субстрата. Это объясняет, почему наиболее заметные структурные особенности щелочных веществ у млекопитающих являются такими, какие они есть, и отсылают их субстратную специфичность и гомологию к другим членам семейства изоферментов нуклеозидпирофосфатазы / фосфодиэстеразы. [4]Исследования показали связь между членами семейства щелочной фосфатазы и арилсульфатазами. Сходство в структуре указывает на то, что эти два семейства ферментов произошли от общего предка. Дальнейший анализ связал щелочные фосфаты и арилсульфатазы с более крупным суперсемейством. Некоторые из общих генов, обнаруженных в этом суперсемействе, кодируют фосфодиэстеразы, а также аутотоксин. [69]

См. Также [ править ]

  • Кислая фосфатаза
  • Функциональные пробы печени

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b PDB : 1ALK : Kim EE, Wyckoff HW (март 1991 г.). «Механизм реакции щелочной фосфатазы на основе кристаллических структур. Двухметаллический ионный катализ». Журнал молекулярной биологии . 218 (2): 449–64. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (91) 90724-K . PMID  2010919 .
  2. ^ Тамаш L, Huttová J, Mistrk I, Коган G (2002). «Влияние карбоксиметилхитин-глюкана на активность некоторых гидролитических ферментов в растениях кукурузы» (PDF) . Chem. Пап . 56 (5): 326–329. Архивировано из оригинального (PDF) 25 июля 2011 года . Проверено 28 апреля 2009 .
  3. ^ Ninfa AJ, Балл DP, Benore M (2010). Биохимия и биотехнология . США: John Wiley & Sons, INC. Стр. 229–230. ISBN 978-0-470-08766-4.
  4. ^ a b c Миллан JL (июнь 2006 г.). «Щелочные фосфатазы: структура, субстратная специфичность и функциональное родство с другими членами большого суперсемейства ферментов» . Пуринергическая сигнализация . 2 (2): 335–41. DOI : 10.1007 / s11302-005-5435-6 . PMC 2254479 . PMID 18404473 .  
  5. ^ «Тест уровня щелочной фосфатазы (ЩФ)» . Линия здоровья . Проверено 7 мая 2017 .
  6. ^ Дхрув л, Савио J (22 октября 2017 г.). «Щелочная фосфатаза» . StatPearls. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ Шипман KE, Холт AD, Гам R (апрель 2013 г. ). «Интерпретация изолированного повышенного уровня щелочной фосфатазы в сыворотке у бессимптомного пациента». BMJ . 346 : f976. DOI : 10.1136 / bmj.f976 . PMID 23553977 . S2CID 20385424 .  
  8. ^ «Тест уровня щелочной фосфатазы (ЩФ)» . Линия здоровья . Проверено 15 мая 2017 .
  9. ^ Kaplow LS (октябрь 1955). «Гистохимическая процедура для локализации и оценки активности лейкоцитарной щелочной фосфатазы в мазках крови и костного мозга» (PDF) . Кровь . 10 (10): 1023–9. DOI : 10.1182 / blood.v10.10.1023.1023 . PMID 13260361 .  
  10. ^ a b Шлезингер MJ, Барретт K (ноябрь 1965). «Обратимая диссоциация щелочной фосфатазы Escherichia coli. I. Формирование и реактивация субъединиц» (PDF) . Журнал биологической химии . 240 (11): 4284–92. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 97057-2 . PMID 4954367 .  
  11. Перейти ↑ Sharma U, Pal D, Prasad R (июль 2014 г.). «Щелочная фосфатаза: обзор» . Индийский журнал клинической биохимии . 29 (3): 269–78. DOI : 10.1007 / s12291-013-0408-у . PMC 4062654 . PMID 24966474 .  
  12. Перейти ↑ Ninfa A (2010). Фундаментальные лабораторные подходы к биохимии и биотехнологии . США pf A, eroca: John Wiley & Sons, INC. P. 230. ISBN 978-0-470-08766-4.
  13. ^ Рао Н.Н., Торриани A (июль 1990). «Молекулярные аспекты транспорта фосфата в Escherichia coli». Молекулярная микробиология . 4 (7): 1083–90. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.1990.tb00682.x . PMID 1700257 . S2CID 43220370 .  
  14. ^ Willsky GR, Bennett RL, Malamy MH (февраль 1973). «Транспорт неорганического фосфата в Escherichia coli: участие двух генов, которые играют роль в регуляции щелочной фосфатазы» . Журнал бактериологии . 113 (2): 529–39. DOI : 10.1128 / JB.113.2.529-539.1973 . PMC 285262 . PMID 4570598 .  
  15. ^ Хориучи T, Хориучи S, Mizuno D (май 1959). «Возможный феномен отрицательной обратной связи, контролирующий образование щелочной фосфомоноэстеразы в Escherichia coli». Природа . 183 (4674): 1529–30. Bibcode : 1959Natur.183.1529H . DOI : 10.1038 / 1831529b0 . PMID 13666805 . S2CID 4294310 .  
  16. ^ a b Коулман Дж. Э. (1992). «Строение и механизм действия щелочной фосфатазы». Ежегодный обзор биофизики и структуры биомолекул . 21 : 441–83. DOI : 10.1146 / annurev.bb.21.060192.002301 . PMID 1525473 . S2CID 34764597 .  
  17. ^ a b Yeh MF, Trela ​​JM (май 1976 г.). «Очистка и характеристика репрессируемой щелочной фосфатазы из Thermus aquaticus» (PDF) . Журнал биологической химии . 251 (10): 3134–9. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 33509-3 . PMID 5454 .  
  18. ^ Аммерман JW Азам F (март 1985). «Бактериальная 5-нуклеотидаза в водных экосистемах: новый механизм регенерации фосфора». Наука . 227 (4692): 1338–40. Bibcode : 1985Sci ... 227.1338A . DOI : 10.1126 / science.227.4692.1338 . PMID 17793769 . S2CID 24216177 .  
  19. ^ «п-Нитрофенилфосфат (PNPP)» . Биолаборатории Новой Англии . Проверено 15 мая 2017 .
  20. ^ Wanner BL, Latterell P (октябрь 1980). «Мутанты, затронутые щелочной фосфатазой, экспрессия: доказательство наличия множества положительных регуляторов фосфатного регулона в Escherichia coli» . Генетика . 96 (2): 353–66. PMC 1214304 . PMID 7021308 .  
  21. ^ Garen A, C Levinthal (март 1960). «Тонкоструктурное генетическое и химическое исследование фермента щелочной фосфатазы E. coli. I. Очистка и характеристика щелочной фосфатазы». Biochimica et Biophysica Acta . 38 : 470–83. DOI : 10.1016 / 0006-3002 (60) 91282-8 . PMID 13826559 . 
  22. ^ Харада М, Н Udagawa, Фукасава К, Hiraoka ПО, Моги М (февраль 1986). «Активность неорганической пирофосфатазы очищенной щелочной фосфатазы бычьей мякоти при физиологическом pH». Журнал стоматологических исследований . 65 (2): 125–7. DOI : 10.1177 / 00220345860650020601 . PMID 3003174 . S2CID 20508311 .  
  23. ^ Hehir MJ, Мерфи JE, Kantrowitz ER (декабрь 2000). «Характеристика гетеродимерных щелочных фосфатаз из Escherichia coli: исследование внутригенной комплементации». Журнал молекулярной биологии . 304 (4): 645–56. DOI : 10.1006 / jmbi.2000.4230 . PMID 11099386 . 
  24. ^ Mandecki Вт, Shallcross М.А., Sowadski Дж, Tomazic-Аллен S (октябрь 1991). «Мутагенез консервативных остатков в активном центре щелочной фосфатазы Escherichia coli дает ферменты с повышенным kcat». Белковая инженерия . 4 (7): 801–4. DOI : 10,1093 / белок / 4.7.801 . PMID 1798702 . 
  25. ^ Maxam AM, Gilbert W (1980). Секвенирование ДНК с концевой меткой с химическим расщеплением, специфичным для основания . Методы в энзимологии. 65 . С.  499–560 . DOI : 10.1016 / S0076-6879 (80) 65059-9 . ISBN 978-0-12-181965-1. PMID  6246368 .
  26. ^ Birkett DJ, Done J, Neale FC, Позен S (май 1966). «Щелочная фосфатаза сыворотки крови при беременности; иммунологическое исследование» . Британский медицинский журнал . 1 (5497): 1210–2. DOI : 10.1136 / bmj.1.5497.1210 . JSTOR 25407775 . PMC 1845009 . PMID 5933831 .   
  27. ^ Benham FJ, Harris H (август 1979). «Линии клеток человека, экспрессирующие кишечную щелочную фосфатазу» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 76 (8): 4016–9. Bibcode : 1979PNAS ... 76.4016B . DOI : 10.1073 / pnas.76.8.4016 . JSTOR 69758 . PMC 383967 . PMID 291061 .   
  28. ^ Hua JC, Berger J, Pan YC, Hulmes JD, Udenfriend S (апрель 1986). «Частичное секвенирование кишечных щелочных фосфатаз взрослого человека, плода человека и крупного рогатого скота: сравнение с изоферментами плаценты и печени человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (8): 2368–72. Bibcode : 1986PNAS ... 83.2368H . DOI : 10.1073 / pnas.83.8.2368 . JSTOR 27284 . PMC 323298 . PMID 3458202 .   
  29. ^ «Приложение E: Маркеры стволовых клеток» . Информация о стволовых клетках . Национальные институты здравоохранения, Министерство здравоохранения и социальных служб США. Архивировано из оригинала на 2015-09-21 . Проверено 24 сентября 2013 .
  30. ^ Шульца P, Симэн E, Delmas PD (2000). «Биохимические измерения метаболизма костной ткани у детей и подростков». Osteoporosis International . 11 (4): 281–94. DOI : 10.1007 / s001980070116 . PMID 10928217 . S2CID 8223812 .  
  31. ^ Charnow JA, изд. (16 апреля 2010 г.). «Щелочная фосфатаза может быть маркером воспаления у пациентов с ХЗП» . Новости почек и урологии .
  32. ^ Badve SV, Zhang L, Coombes JS, Pascoe EM, Cass A, Clarke P, Ferrari P, McDonald SP, Morrish AT, Pedagogos E, Perkovic V, Reidlinger D, Scaria A, Walker R, Vergara LA, Hawley CM, Johnson DW (2015). «Связь между щелочной фосфатазой в сыворотке крови и первичной резистентностью к агентам, стимулирующим эритропоэз, при хронической болезни почек: вторичный анализ исследования HERO» . Канадский журнал здоровья и болезней почек . 2 : 33. DOI : 10,1186 / s40697-015-0066-5 . PMC 4538753 . PMID 26284153 .  
  33. ^ Mizumori M, Ham M, Гут PH, Engel E, Кауниц JD, Акиба Y (июль 2009). «Щелочная фосфатаза кишечника регулирует pH микроклимата защитной поверхности двенадцатиперстной кишки крысы» . Журнал физиологии . 587 (Pt 14): 3651–63. DOI : 10.1113 / jphysiol.2009.172270 . PMC 2742288 . PMID 19451200 .  
  34. ↑ Wang W, Chen SW, Zhu J, Zuo S, Ma YY, Chen ZY, Zhang JL, Chen GW, Liu YC, Wang PY (2015). «Кишечная щелочная фосфатаза подавляет транслокацию бактерий кишечного происхождения у мышей с перитонитом: механизм действия» . PLOS ONE . 10 (5): e0124835. Bibcode : 2015PLoSO..1024835W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0124835 . PMC 4422672 . PMID 25946026 .  
  35. ^ Кей Х (1935). «Некоторые результаты применения простого теста на эффективность пастеризации». Ланцет . 225 (5835): 1516–1518. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (01) 12532-8 .
  36. ↑ Хой WA, Neave FK (1937). «Тест на фосфатазу для эффективной пастеризации». Ланцет . 230 (5949): 595–598. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (00) 83378-4 .
  37. ^ «BS EN ISO 11816-1: 2013 - Молоко и молочные продукты. Определение активности щелочной фосфатазы. Флуориметрический метод для молока и напитков на основе молока» . Британский институт стандартов (BSI) . Дата обращения 23 августа 2016 .
  38. Перейти ↑ Aschaffenburg R, Mullen JE (1949). «Быстрый и простой тест на фосфатазу для молока». Журнал молочных исследований . 16 (1): 58–67. DOI : 10.1017 / S0022029900005288 .
  39. Перейти ↑ Sharma U, Pal D, Prasad R (июль 2014 г.). «Щелочная фосфатаза: обзор» . Индийский журнал клинической биохимии: IJCB . 29 (3): 269–78. DOI : 10.1007 / s12291-013-0408-у . PMC 4062654 . PMID 24966474 .  
  40. ↑ Iqbal J (июль 2011 г.). «Микроанализ с иммобилизованным ферментом в капиллярном электрофорезе для характеристики и изучения ингибирования щелочных фосфатаз». Аналитическая биохимия . 414 (2): 226–31. DOI : 10.1016 / j.ab.2011.03.021 . PMID 21439261 . 
  41. ^ Ganellin CR, Triggle DJ, ред. (1999). Словарь фармакологических средств (1-е изд.). Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 978-0-412-46630-4.
  42. ^ Tan X, Machmuller MB, Ван Z, Ли X, он W, Cotrufo MF, Shen W (апрель 2018). «Температура увеличивает сродство почвенной щелочной фосфатазы к Cd». Chemosphere . 196 : 214–222. Bibcode : 2018Chmsp.196..214T . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2017.12.170 . PMID 29304459 . 
  43. ^ Reiss I, Inderrieden D, Kruse K (январь 1996). "Bestimmung der knochenspezifischen alkalischen Phosphatase bei Störungen des Kalziumstoffwechsels im Kindesalter". Monatsschrift Kinderheilkunde . 144 (9): 885–890. DOI : 10.1007 / s001120050054 . S2CID 12764174 . 
  44. ^ Алам С.Н., Яммин Х, Моавен О, Ахмед Р., Мосс А. К., Бисвас Б., Мухаммад Н., Бисвас Р., Райчоудхури А., Калианнан К., Гош С., Рэй М., Хамарнех С. Р., Баруа С., Мало Н. С., Бхан А. К., Мало MS, Ходин Р.А. (апрель 2014 г.). «Кишечная щелочная фосфатаза предотвращает индуцированную антибиотиками восприимчивость к кишечным патогенам» . Анналы хирургии . 259 (4): 715–22. DOI : 10,1097 / sla.0b013e31828fae14 . PMC 3855644 . PMID 23598380 .  
  45. ^ Lallès JP (февраль 2014 г.). «Кишечная щелочная фосфатаза: новые функции и защитные эффекты». Обзоры питания . 72 (2): 82–94. DOI : 10.1111 / nure.12082 . PMID 24506153 . 
  46. ^ Гош SS, Гер TW, Гоша S (декабрь 2014). «Куркумин и хроническая болезнь почек (ХБП): основной механизм действия за счет стимуляции эндогенной кишечной щелочной фосфатазы» . Молекулы . 19 (12): 20139–56. DOI : 10,3390 / молекулы191220139 . PMC 6271001 . PMID 25474287 .  
  47. ^ Билски Дж, Мазур-Бяла А, D Wojcik, Zahradnik-Bilska Дж, Бжозовский В, Magierowski М, Т Маха, Magierowska К, Бжозовский Т (2017). «Роль кишечной щелочной фосфатазы при воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта» . Медиаторы воспаления . 2017 : 9074601. дои : 10,1155 / 2017/9074601 . PMC 5339520 . PMID 28316376 .  
  48. ^ Мольнар К., Ваннай А., Себени Б., Банки Н.Ф., Сиксз Э., Чех А., Дьерфи Х., Лакатос П.Л., Папп М., Арато А, Верес Г. (июль 2012 г.). «Щелочная фосфатаза кишечная в слизистой оболочке толстой кишки у детей с воспалительным заболеванием кишечника» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 18 (25): 3254–9. doi : 10.3748 / wjg.v18.i25.3254 (неактивный 2021-01-15). PMC 3391762 . PMID 22783049 .  CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
  49. ^ Narisawa S, Хуанг л, Ивасаки А, Hasegawa Н, Алперс DH, Миллан ДЛ (ноябрь 2003 г.). «Ускоренное всасывание жира у мышей с нокаутом кишечной щелочной фосфатазы» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (21): 7525–30. DOI : 10.1128 / mcb.23.21.7525-7530.2003 . PMC 207564 . PMID 14560000 .  
  50. ^ Акиба Y, Mizumori M, Гут PH, Engel E, Кауниц JD (декабрь 2007). «Активность кишечной щелочной фосфатазы двенадцатиперстной кишки влияет на секрецию бикарбоната у крыс». Американский журнал физиологии. Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 293 (6): G1223–33. DOI : 10,1152 / ajpgi.00313.2007 . PMID 17916646 . S2CID 3091278 .  
  51. ^ Greene PJ, Сассмен HH (октябрь 1973). «Структурное сравнение внематочной и нормальной щелочной фосфатазы плаценты» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 70 (10): 2936–40. Bibcode : 1973PNAS ... 70.2936G . DOI : 10.1073 / pnas.70.10.2936 . JSTOR 63137 . PMC 427142 . PMID 4517947 .   
  52. ^ a b Herz F, Schermer A, Halwer M, Bogart LH (сентябрь 1981 г.). «Щелочная фосфатаза в HT-29, линия клеток рака толстой кишки человека: влияние бутирата натрия и гиперосмоляльности». Архивы биохимии и биофизики . 210 (2): 581–91. DOI : 10.1016 / 0003-9861 (81) 90224-1 . PMID 7305346 . 
  53. ^ Паскова л, Smesny Trtkova К, Фиалова В, Benedikova А, Langova К, Колара Z (август 2013 г. ). «Различное действие бутирата натрия на рак и нормальные клетки простаты». Токсикология in vitro . 27 (5): 1489–95. DOI : 10.1016 / j.tiv.2013.03.002 . PMID 23524101 . 
  54. ^ Chou JY, Robinson JC (июль 1977). «Индукция плацентарной щелочной фосфатазы в клетках хориокарциномы 5-бром-2'-дезоксиуридином». In vitro . 13 (7): 450–60. DOI : 10.1007 / bf02615106 . JSTOR 4291955 . PMID 18400 . S2CID 6726390 .   
  55. ^ "Тест изоферментов ALP" . Медицинская энциклопедия MedlinePlus . Национальная медицинская библиотека США.
  56. ^ "ALP: Тест - щелочная фосфатаза" . Лабораторные тесты онлайн . Американская ассоциация клинической химии (AACC) . Дата обращения 23 августа 2016 .
  57. ^ a b Рао С.Р., Снайт А.Э., Марино Д., Ченг X (2017). «Полученная из опухоли щелочная фосфатаза регулирует рост опухоли, пластичность эпителия и выживаемость без болезней при метастатическом раке простаты» . Британский журнал рака . 116 (2): 227–236. DOI : 10.1038 / bjc.2016.402 . PMC 5243990 . PMID 28006818 .  
  58. ^ Pruessner HT (март 1998). «Выявление целиакии у ваших пациентов». Американский семейный врач . 57 (5): 1023–34, 1039–41. PMID 9518950 . 
  59. ^ Vroon D (1990). «Щелочная фосфатаза и гамма-глутамилтрансфераза» . Клинические методы: история, физикальные и лабораторные исследования. 3-е издание . Баттервортс. ISBN 9780409900774.
  60. ^ «Щелочная фосфатаза: тест функции печени - вирусный гепатит» . www.hepatitis.va.gov . Проверено 2 мая 2016 .
  61. Перейти ↑ Delmas PD (декабрь 1991). "Что мы знаем о биохимических маркерах костей?" . Клиническое акушерство и гинекология Байера . 5 (4): 817–30. DOI : 10.1016 / s0950-3552 (05) 80289-5 . PMID 1822819 . Дата обращения 1 мая 2016 . 
  62. ^ Lange PH, Миллан JL, Stigbrand T, Vessella RL, Ruoslahti E, Fishman WH (август 1982). «Плацентарная щелочная фосфатаза как онкомаркер семиномы». Исследования рака . 42 (8): 3244–7. PMID 7093962 . 
  63. ^ Дагдейл округ Колумбия. «ALP-bloodtest: Медицинская энциклопедия MedlinePlus» . MedlinePlus . Проверено 26 февраля 2014 .
  64. ^ Фуко P, Фуко MH, Kucharewicz B, Бюро F, Аликс M, Drosdowsky MA (1991). «[Значение изучения общих щелочных фосфатаз и костных изоферментов в популяции пациентов с остеопорозом]» . Annales de Biologie Clinique . 49 (9): 477–81. PMID 1789501 . 
  65. ^ Фукусима К, Kawai-Kowase К, Yonemoto Y, Фудзивара М, Н Сато, Сато М., и др. (Апрель 2019 г.). «Гипофосфатазия взрослых с составными гетерозиготными мутациями p.Phe327Leu missense и c.1559delT в тканевом неспецифическом гене щелочной фосфатазы: случай» . Журнал медицинских историй болезни . 13 (1): 101. DOI : 10,1186 / s13256-019-2045-4 . PMC 6480864 . PMID 31014398 .  
  66. ↑ Schiele F, Vincent-Viry M, Fournier B, Starck M, Siest G (ноябрь 1998 г.). «Биологические эффекты одиннадцати комбинированных пероральных контрацептивов на сывороточные триглицериды, гамма-глутамилтрансферазу, щелочную фосфатазу, билирубин и другие биохимические параметры». Клиническая химия и лабораторная медицина . 36 (11): 871–8. DOI : 10,1515 / CCLM.1998.153 . PMID 9877094 . S2CID 23437978 .  
  67. ^ Робинсон Д, Sandblom G, R Йоханссон, Гармо Н, Р Stattin, Моммсен S, Varenhorst Е (январь 2008 г.). «Прогнозирование выживаемости при метастатическом раке простаты на основе ранних серийных измерений специфического антигена простаты и щелочной фосфатазы» . Журнал урологии . 179 (1): 117–22, обсуждение 122–3. DOI : 10.1016 / j.juro.2007.08.132 . PMID 17997442 . 
  68. ^ Arceci RJ, Hann И.М., Смит О. П., ред. (2006). Детская гематология (3-е изд.). Вили-Блэквелл. п. 763. ISBN 978-1-4051-3400-2.
  69. ^ О'Брайен PJ, Herschlag D (май 2001). «Функциональные взаимосвязи в суперсемействе щелочной фосфатазы: фосфодиэстеразная активность щелочной фосфатазы Escherichia coli». Биохимия . 40 (19): 5691–9. CiteSeerX 10.1.1.322.8876 . DOI : 10.1021 / bi0028892 . PMID 11341834 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Коулман Дж. Э. (1992). «Строение и механизм действия щелочной фосфатазы». Ежегодный обзор биофизики и структуры биомолекул . 21 : 441–83. DOI : 10.1146 / annurev.bb.21.060192.002301 . PMID  1525473 . S2CID  34764597 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Щелочная фосфатаза в лабораторных тестах онлайн