Fosfatasa ácida

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 7 de noviembre de 2019; las comprobaciones requieren 11 ediciones .
Fosfatasa ácida

Tetrámero de fosfatasa ácida, próstata humana
Identificadores
Código KF 3.1.3.2
número CAS 9001-77-8
Bases de datos de enzimas
IntEnz vista IntEnz
BRENDA entrada BRENDA
ExPASy Vista de NiceZyme
metaciclo camino metabólico
kegg entrada KEGG
PRIAM perfil
Estructuras PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Búsqueda
PMC artículos
PubMed artículos
NCBI Proteínas NCBI
CAS 9001-77-8

La fosfatasa ácida ( código EC 3.1.3.2 , fosfomonoesterasa ácida , fosfomonoesterasa ) es una fosfatasa , un tipo de enzima utilizada para liberar grupos fosforilo unidos de otras moléculas durante la digestión . También se puede clasificar como una fosfomonoesterasa. La fosfatasa ácida se almacena en los lisosomas y funciona cuando se fusionan con los endosomas . La enzima tiene un pH ácido -óptimo [1] . Esta enzima está presente en muchas especies animales y vegetales [2] .

Varias formas de fosfatasa ácida se encuentran en diferentes órganos , y sus niveles séricos se utilizan para evaluar, por ejemplo, el éxito del tratamiento quirúrgico del cáncer de próstata.

También se utiliza como marcador citogenético para distinguir entre dos líneas diferentes de leucemia linfoblástica aguda (LLA): B-ALL (leucemia de linfocitos B) es fosfatasa ácida negativa, T-ALL (leucemia de linfocitos T) es fosfatasa ácida positiva.

La fosfatasa ácida cataliza la siguiente reacción a un pH ácido óptimo (por debajo de 7):

Monoéster ortofosfórico + H 2 O → alcohol + H 3 PO 4

Las fosfatasas también son utilizadas por los microorganismos del suelo para acceder a los nutrientes de fosfato ligados orgánicamente. El análisis del nivel de actividad de estas enzimas se puede utilizar para determinar la necesidad biológica de fosfatos del suelo.

Algunas raíces de plantas, especialmente las raíces en racimo secretan carboxilatos que realizan actividad de fosfatasa ácida para ayudar a movilizar el fósforo en los suelos nutritivos.

Algunas bacterias, como la Nocardia , pueden degradar esta enzima y utilizarla como fuente de carbono.

Estructura

La fosfatasa ácida pertenece a la familia de las metalohidrasas binucleares. Es una enzima heterovalente con un centro Fe 3+ - Zn 2+ como sitio activo. La enzima está presente tanto en mamíferos como en plantas. En los mamíferos, la enzima es de aproximadamente 35 kDa a 50 kDa, donde solo aquellos que presentan la especie redox Fe 2/3+ en su centro metálico son catalíticamente activos . Las formas vegetales tienen alrededor de 100kDa y tienen entre sus principales funciones la generación de especies reactivas de oxígeno con un centro metálico de Fe(III)Zn(II) o Fe(III)Mn(II) [3] .

En humanos, la enzima está codificada en el cromosoma 3 en el locus q21. El ARNm codifica una proteína madura catalíticamente activa de 354 aminoácidos. La estructura secundaria consta de un 44 % de hélices α (16 hélices; 158 residuos), un 12 % de hebras β (10 hebras; 45 residuos) y el resto son bucles y giros β [4] .

Mecanismo

Se plantea la hipótesis de que el mecanismo de reacción ocurre cuando el oxoanión se une bidentemente a dos iones metálicos, reemplazando los dos solventes de unión, que están en forma de una enzima no unida. Esta forma no unida termina su esfera de coordinación con iones hidroxilo en ambos iones metálicos, formando matrices octaédricas. Así, el mecanismo consiste en la hidrólisis del éster, que comienza con la interacción del sustrato con Zn(II) seguido de un ataque nucleofílico al fósforo por parte del ion hidróxido de Fe(III) coordinado. [5] .

Determinación de la actividad de la fosfatasa ácida

Principio

La fosfatasa ácida escinde el sustrato fosfato de p -nitrofenilo con la formación de nitrofenol , que da un color amarillo en un ambiente alcalino. El tartrato inhibe la actividad de la isoenzima prostática .

Valores normales

Actividad general

Suero (con p -nitrofenil fosfato) 67-167 nmol/s*l
hombres 2,5-11,7 UI
mujeres 0,3-9,2 UI

Fracción lábil tartrato

Suero (con p -nitrofenil fosfato) 0-16,7 nmol/s*l
hombres 0,2-3,5 UI
mujeres 0-0,8 UI

Valor clínico y diagnóstico

La determinación de la actividad de la fosfatasa ácida tiene un gran valor diagnóstico.

Entonces, este indicador está aumentado en el cáncer de próstata . [6] En caso de metástasis tumoral , se observa un aumento de la actividad de la enzima en el 80-90 % de los casos, y en ausencia de metástasis  , en el 25 % de los casos.

La determinación de la actividad de la fosfatasa ácida puede servir para el diagnóstico diferencial de otras enfermedades, por ejemplo, del sistema esquelético (solo las fosfatasas alcalinas están elevadas ). Se produce un aumento de la actividad enzimática con una mayor destrucción de plaquetas y enfermedades hemolíticas , en algunos casos de mieloma múltiple . [7]

Fosfatasa ácida ósea

La fosfatasa ácida tartratoestable se puede utilizar como marcador bioquímico de la función de los osteoclastos en el proceso de reabsorción ósea [ 8] .

Genes de la fosfatasa ácida humana

Véase también

Notas

  1. MO Henneberry, G. Engel, JT Grayhack. Fosfatasa ácida  // Las Clínicas Urológicas de América del Norte. — 1979-10. - T. 6 , núm. 3 . — S. 629–641 . — ISSN 0094-0143 .
  2. Bol. H. Fosfatasas ácidas  // Patología Molecular. - 2002-04-01. - T. 55 , n. 2 . — S. 65–72 . -doi : 10.1136/ mp.55.2.65 .
  3. Gerhard Schenk, Tristan W Elliott, Eleanor Leung, Lyle E Carrington, Nataša Mitić. Estructuras cristalinas de una fosfatasa ácida púrpura, que representan diferentes pasos del ciclo catalítico de esta enzima  // BMC Structural Biology. - 2008. - T. 8 , núm. 1 . - S. 6 . — ISSN 1472-6807 . -doi : 10.1186/ 1472-6807-8-6 .
  4. Sakthivel Muniyan, Nagendra Chaturvedi, Jennifer Dwyer, Chad LaGrange, William Chaney. Fosfatasa ácida prostática humana: estructura, función y regulación  (inglés)  // Revista internacional de ciencias moleculares. — 2013-05-21. — vol. 14 , edición. 5 . — Pág. 10438–10464 . — ISSN 1422-0067 . -doi : 10.3390/ ijms140510438 . Archivado desde el original el 14 de agosto de 2021.
  5. Thomas Klabunde, Norbert Sträter, Roland Fröhlich, Herbert Witzel, Bernt Krebs. Mecanismo de Fe (III) - Zn (II) Fosfatasa ácida púrpura basada en estructuras cristalinas  //  Journal of Molecular Biology. - 1996-06. — vol. 259 , edición. 4 . — pág. 737–748 . -doi : 10.1006/ jmbi.1996.0354 . Archivado desde el original el 7 de junio de 2018.
  6. Berezov T.T., Korovkin B.F. Química biológica: libro de texto. 3ra ed., revisada. ídolo – (Literatura de estudio para estudiantes de universidades médicas). - M .: Medicina, 1998. - S. 704: il.. - ISBN 5-225-02709-1 .
  7. Nueva enciclopedia médica. Fosfatasa ácida (2017). Consultado el 12 de julio de 2021. Archivado desde el original el 12 de julio de 2021.
  8. Cédric Minkin. Fosfatasa ácida ósea: fosfatasa ácida resistente al tartrato como marcador de la función de los osteoclastos  (inglés)  // Calcified Tissue International. — 1982-12. — vol. 34 , edición. 1 . — págs. 285–290 . — ISSN 1432-0827 0171-967X, 1432-0827 . -doi : 10.1007/ BF02411252 .