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碱性磷酸酶

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碱性磷酸酶
细菌碱性磷酸酶的蛋白二聚体,蓝色为N-末端,红色为C-末端)[1]
识别码
EC编号 3.1.3.1
CAS号 9001-78-9
数据库
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BRENDA英语BRENDA BRENDA入口
ExPASy英语ExPASy NiceZyme浏览
KEGG KEGG入口
MetaCyc英语MetaCyc 代谢路径
PRIAM英语PRIAM_enzyme-specific_profiles 概述
PDB RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
基因本体 AmiGO / EGO
碱性磷酸酶
碱性磷酸酶的结构[1]
鉴定
标志Alk_phosphatase
PfamPF00245
InterPro英语InterProIPR001952
SMART英语Simple Modular Architecture Research ToolSM00098
PROSITE英语PROSITEPDOC00113
 SCOP英语Structural Classification of Proteins1alk / SUPFAM


碱性磷酸酶(英语:Alkaline phosphatase,简称ALPALKP) (EC 3.1.3.1)是一类水解酶,可在核苷酸、蛋白质、生物碱等分子上去除磷酸基,进行去磷酸化作用,在碱性环境下最为有效,故得名碱性磷酸酶[2]

细菌碱性磷酸酶

革兰氏阴性菌中,碱性磷酸酶位于细胞膜以外的周质空间。因为周质空间相比细胞内部受环境变化的影响更大,故细菌碱性磷酸酶更不易失活、变性降解,能保持较高活性。至于碱性磷酸酶为何分布于此目前还未完全清楚,一个简单的说法是碱性磷酸酶在此切割出游离的磷酸以供吸收。支持这一观点的证据是碱性磷酸酶通常在细菌面临磷酸不足时合成[3]。然而,也有其他的可能性存在,比如磷酸基团的存在通常会阻碍生物大分子透过细胞膜,而去磷酸化作用可能有助于细菌对环境中物质的吸收[4]

大肠杆菌碱性磷酸酶的最适pH为8.0[5],而家牛的最适pH偏高一点,达8.5[6]

人类碱性磷酸酶

生理机能

在人体中,碱性磷酸酶几乎存在于全身所有的组织,特别集中于肝脏胆管骨骼胎盘

在人类和其它哺乳动物基因组中包含以下三种碱性磷酸酶的同工酶

  • ALPI英语ALPI —— 肠道(分子量为150 MDa)
  • ALPL英语ALPL —— 不具有组织特异性(肝、骨骼、肾)
  • ALPP英语Placental alkaline phosphatase —— 胎盘

用于诊断

正常情况下成年人体内的ALP水平为20到140IU/L[7],儿童和孕妇的水平会更高一些。

水平升高

水平降低

表示有hypophosphatasia的可能

白细胞

在科研中的应用

碱性磷酸酶在实验室中最常见的应用就是除去DNA 5'端的磷酸基,防止载体发生自连环化[8]

另见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 PDB 1ALK: Kim EE, Wyckoff HW. Reaction mechanism of alkaline phosphatase based on crystal structures. Two-metal ion catalysis. J. Mol. Biol. March 1991, 218 (2): 449–64. PMID 2010919. doi:10.1016/0022-2836(91)90724-K. 
  2. ^ Tamás L, Huttová J, Mistrk I, Kogan G. Effect of Carboxymethyl Chitin-Glucan on the Activity of Some Hydrolytic Enzymes in Maize Plants (PDF). Chem. Pap. 2002, 56 (5): 326–329. (原始内容 (PDF)存档于2011-07-25). 
  3. ^ Horiuchi T, Horiuchi S, Mizuno D. A possible negative feedback phenomenon controlling formation of alkaline phosphomonoesterase in Escherichia coli. Nature. May 1959, 183 (4674): 1529–30. PMID 13666805. doi:10.1038/1831529b0. 
  4. ^ Ammerman JW, Azam F. Bacterial 5-nucleotidase in aquatic ecosystems: a novel mechanism of phosphorus regeneration. Science. March 1985, 227 (4692): 1338–40. PMID 17793769. doi:10.1126/science.227.4692.1338. 
  5. ^ Garen A, Levinthal C. A fine-structure genetic and chemical study of the enzyme alkaline phosphatase of E. coli. I. Purification and characterization of alkaline phosphatase. Biochim. Biophys. Acta. March 1960, 38: 470–83. PMID 13826559. doi:10.1016/0006-3002(60)91282-8. 
  6. ^ Harada M, Udagawa N, Fukasawa K, Hiraoka BY, Mogi M. Inorganic pyrophosphatase activity of purified bovine pulp alkaline phosphatase at physiological pH. J. Dent. Res. February 1986, 65 (2): 125–7. PMID 3003174. doi:10.1177/00220345860650020601. 
  7. ^ MedlinePlus Medical Encyclopedia: ALP isoenzyme test. (原始内容存档于2010-06-16). 
  8. ^ Maxam AM, Gilbert W. Sequencing end-labeled DNA with base-specific chemical cleavages. Meth. Enzymol. Methods in Enzymology. 1980, 65 (1): 499–560. ISBN 978-0-12-181965-1. PMID 6246368. doi:10.1016/S0076-6879(80)65059-9. 

延伸阅读

外部链接

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