fosfatasenactiviteit

Fosfatasenactiviteit verwijst naar de enzymatische verwijdering van fosfaatgroepen uit substraten zoals eiwitten, lipiden of nucleotiden door hydrolyse van de binding tussen fosfaat en het substraat. Dit proces speelt een cruciale rol bij de regulatie van signaalprocessen en metabole routes in cellen, doordat fosforylering en defosforylering van eiwitten samen een belangrijke regelkring vormen.

Er bestaan verschillende hoofdgroepen van fosfatasen. De belangrijkste zijn eiwitfosfatasen, onderverdeeld in eiwittyrosinefosfatasen en eiwitserine-/threoninefosfatasen (waaronder PP1, PP2A, PP2B/calcineurin en PP2C). Daarnaast zijn er niet-eiwitfosfatasen zoals alkalische fosfatase, die fosfaatgroepen van diverse substraten verwijderen onder alkalische omstandigheden. Ook cafeïne- en zure fosfatasen komen voor in verschillende organismen en weefsels, met uiteenlopende voorkeuren voor substraten en pH-optimum.

De activiteit van fosfatasen wordt gereguleerd door substratenbeschikbaarheid, subcellulaire lokalisatie, interacties met regulator-eiwitten en metaalionen zoals Mg2+ of Mn2+. Inhibitie kan plaatsvinden door specifieke stoffen (bijvoorbeeld vanadaat als brede fosfataseninhibitor, en bepaalde polypeptiden of chemische middelen die PP- of PTP-activiteit beïnvloeden). Fosfatasen werken nauw samen met kinases om dynamische fosforylatiestatussen van eiwitten te bepalen.

Meetmethoden omvatten enzymatische assays met fosfaatesters zoals para-nitrofenylfosfaat (pNPP) en fosfopeptide-substraten, evenals geavanceerdere fluorimetric/biochemische benaderingen en activiteit-gebaseerde probes. In de geneeskunde zijn afwijkingen in fosfatasenactiviteit gekoppeld aan aandoeningen zoals kanker, diabetes en neurodegeneratieve ziekten, waardoor fosfatasen zowel onderzoeks- als therapeutische aandacht krijgen.