Fosfataza

Izvor: Wikipedia

Fosfataza je enzim koji uklanja fosfatnu grupu sa svog supstrata hidrolizom monoestara fosforne kiseline u fosfatni jon i molekul sa slobodnom hidroksilnom grupom. Ova reakcija je u direktnoj suprotnosti sa reakcijama fosforilaza i kinaza, koje dodaju fosfatne grupe na njihove supstrate koristeći energetske molekule kao što je ATP. Fosfataza prisutna kod mnogih organizama je alkalna fosfataza.

Proteinska fosforilacije je veoma česta i vazna forma reverzibilne proteinske posttranslacione modifikacije (PTM). Smatra se da do 30% svih proteina podleže fosforilacije. Proteinske kinaze (PK) su efektori fosforilacije i katalizuju transfer γ-fosfata sa ATP na specifične aminokiseline na proteinima. Kod sisara postoji nekoliko stotina proteinskih kinaza. One su klasifikovane u distinktne super-familije. Proteini su fosforilisani predominantno na Ser, Thr i Tyr ostacima, što kod sisara sačinjava 86, 12 i 2% fosfoproteoma, respektivno. U kontrastu s tim, protein fosfataze (PP) su primarni efektori defosforilacije i mogu se grupisati u tri glavne klase na osnovu sekvence, strukture i katalitičke funkcije. Najveća PP klasa je familija fosfoproteinskih fosfataza (PPP) u koju se ubrajaju PP1, PP2A, PP2B, PP4, PP5, PP6 i PP7. Familija proteinskih Tyr fosfataza je druga grupa, a aspartat-bazirane proteinske fosfataze su treća.

Mehanizam[uredi - уреди]

Cistidin difosfati (CDP) katalizuju hidrolizu fosfoestarske veze putem fosfo-cistein intermedijara[1]. mini|300px|Mehanizam defosforilacije tirozin cistidin difosfatom

Slobodni cisteinski nukleofil formira vezu sa atomom fosfora fosfatne grupe, i P-O veza između fosfatne grupe i tirozina se protonuje, bilo prikladno pozicionirananim kiselim aminokiselinskim ostatkom (Asp na dijagramu) ili molekulom vode. Fosfo-cisteinski intermedijer se zatim hidrolizuje još jednim molekulom vode, čime se regeneriše aktivno mesto za sledeću reakciju defosforilacije.

Metalo-fosfataze (npr. PP2C) koordiniraju dva katalitički esencijalna metalna jona u njihovom aktivnom mestu. Identitet tih metalnih jona nije nije dovoljno razjašnjen. Postoji evidencija da oni mogu da biti: magnezijum, mangan, gvožđe, cink, ili njihove kombinacije. Smatra se da hidroksilni jon koji premošćuje dva metalna jona učestvuje u nukleofilnom napadu na jon fosfora.

Pod-tipovi[uredi - уреди]

Fosfataze se mogu podeliti na osnovu njihove supstratne specifičnosti.

Klasa Primer Supstrat Referenca
Tirozin-specifične fosfataze PTP1B Fosfo-Tirozin [2]
Serin/Treonin specifične fosfataze PP2C (PPP2CA) Fosfo-Serin/Treonin [3]
Fosfataze dualne specifičnosti VHR, DUSP1 do DUSP28 Fosfo-Tirozin/Serin/Treonin [4]
Histidinske fosfataze PHP Fosfo-Histidin [5]
Lipidne fosfataze PTEN Fosfatidil-Inozitol-3,4,5-Trifosfat [6]

Literatura[uredi - уреди]

  1. Barford D (November 1996). "Molecular mechanisms of the protein serine/threonine phosphatases". Trends Biochem. Sci. 21 (11): 407–12. doi:10.1016/S0968-0004(96)10060-8. PMID 8987393. 
  2. Zhang ZY (2002). "Protein tyrosine phosphatases: structure and function, substrate specificity, and inhibitor development". Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 42: 209–34. doi:10.1146/annurev.pharmtox.42.083001.144616. PMID 11807171. 
  3. Mumby MC, Walter G (October 1993). "Protein serine/threonine phosphatases: structure, regulation, and functions in cell growth". Physiol. Rev. 73 (4): 673–99. PMID 8415923. 
  4. Camps M, Nichols A, Arkinstall S (January 2000). "Dual specificity phosphatases: a gene family for control of MAP kinase function". FASEB J. 14 (1): 6–16. PMID 10627275. 
  5. Bäumer N, Mäurer A, Krieglstein J, Klumpp S (2007). "Expression of protein histidine phosphatase in Escherichia Coli, purification, and determination of enzyme activity". Methods Mol. Biol. 365: 247–60. doi:10.1385/1-59745-267-X:247. PMID 17200567. 
  6. Maehama T, Okahara F, Kanaho Y (April 2004). "The tumour suppressor PTEN: involvement of a tumour suppressor candidate protein in PTEN turnover". Biochem. Soc. Trans. 32 (Pt 2): 343–7. doi:10.1042/BST0320343. PMID 15046605. 

Spoljašnje veze[uredi - уреди]