Forståelse af fosfataser: Typer, funktioner og betydning

Hydrolyse af fosforsyre

Fosfataser er enzymer, der virker som katalysatorer i hydrolysen af organisk fosforsyre. Fosfatas-enzym kan deles i to kategorier: alkaliske og sure. Alkaliske fosfataser findes i høje koncentrationer i leveren, voksende knogler og livmoderkage. De er såkaldte, fordi alkaliske fosfataser virker i alkaliske medier, i modsætning til sure fosfataser, der er aktive i sure medier.

Under hydrolysen af fosforsyre fjernes en phosphatgruppe fra dets substrat (dvs. fosforsyre) og konverteres til en fosfation og et molekyde med en fri hydroxylgruppe. Fosfatases rolle er helt modsatsen til kinase og fosforylase, som tilføjer phosphatgrupper til proteiner ved hjælp af energiforsynende molekyler ATP (adenosintrifosfat). Tilføjelsen af en phosphatgruppe kan udløse en protein-protein interaktion. Dette kan også aktivere eller deaktivere funktionen af et enzym. Fosfatase er en vigtig bestanddel af mange biologiske processer involverende genetisk transduktion, fordi det kan regulere de proteiner, de er hæftet til.

Cellulær fysiologi

Nogle klasser af fosfatas-enzym er fundet til at være involveret i mange almindelige fysiologiske forstyrrelser. Dette faktum indikerer, at fosfataser kontrollerer mange fundamentale processer i cellulær fysiologi. Fosfataser kan også forhindre genetiske ændringer. De degenererer som svar på DNA-skade, derved forhindrer kromosomale abnormaliteter. Fosfataser forbedrer også fremskridtet i cellecyklussen.

Fysiologisk relevans

Fosfataser er involveret i næsten hver cellulær proces, biologisk funktion og kontrol herunder gentranskription (dvs. konstruktion af budbringende RNA ved hjælp af en DNA-molekyle) og translation (dvs. processen med at danne et proteinmolekyle), cellebevægelse, cellecyklus-fremskridt, stofskifte, apoptose (dvs. en type celledød), proteinstabilitet, cytoskeletale forstyrrelser og proteinstabilitet.

Diagnostik

I blodet er anormalt høje fosfatas-niveauer en indikation på visse maligniteter, lever- eller knoglesygdomme, og galdegangs-obstruktion. Anormalt lave fosfatas-niveauer anses for en genetisk forstyrrelse, kendt som "hypofosfatasia", som forårsager knogledeformationer hos børn. Fosfataser er også vigtige i insulinsekretion.

Neuronale funktioner

I hjernen findes fosfataser i flere kompartimenter af nevrogli og nevronale og spiller en vigtig rolle i forskellige neuronale funktioner (dvs. pre-og-post-synapser og genudtryk). Disse funktioner er også vigtige for at opretholde den koordinerede handling af signaleringskaskader.