Tyrosinefosfatasen

Tyrosinefosfatasen, ook wel proteïne-tyrosinefosfatasen genoemd, zijn enzymen die de fosfaatgroep verwijderen die covalent gebonden is aan tyrosine-residuen in eiwitten. Door deze dephosphorylatie regelen zij signaaltransductie en de activiteit van zowel receptor- als cytoplasmatische eiwitten. Ze werken tegenwicht van tyrosinekinases en bepalen samen de duur en intensiteit van signalen die leiden tot processen zoals celgroei, differentiatie, migratie en metabolisme.

Er bestaan twee hoofdgroepen: proteïne-tyrosinefosfatasen (PTP's), die specifieke tyrosine-residuen dephosphoryleren, en onderverdelen in receptor-type PTPs met een transmembranaire domein en niet-receptor PTPs die in het cytosol voorkomen. Een verwante groep zijn de dual-specificity phosphatases (DUSPs), die behalve tyrosine ook serine/threonine fosfatasenactiviteit kunnen vertonen, waardoor zij een breder substratenbereik hebben.

De activiteit berust op een katalytisch domein met een kenmerkende actief-sitesignatuur HCX5R. Het cysteïne-residu in dit motif fungeert als nucleofiel en vormt in de eerste stap een covalent cystein-phospho-intermediair; in een tweede stap wordt het fosfaat vrijgemaakt door hydrolyse, waardoor het enzym weer actief kan worden.

Regulatie van tyrosinefosfatasen gebeurt via redoxstatus, subcellulaire lokalisatie en interacties met regulerende eiwitten. Dysfunctie of misregulatie is in verband gebracht met kanker, metabole aandoeningen en auto-immuunziekten. Voorbeelden zijn PTP1B (PTPN1), betrokken bij insuline- en leptine-signalen; SHP-2 (PTPN11) met Noonan-syndroom en diverse tumoren; CD45 (PTPRC) in de immuunrespons; en LAR-fosfatasen (PTPRF/PTPRD).