双特异性磷酸酶的特点中双特异性磷酸酶的特点检测方案(试剂盒)

双特异性磷酸酶的特点 磷酸酶（phosphatase）是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。磷酸酶的作用与激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，将磷酸基团加到对应底物分子上。在许多生物体中都普遍存在的一种磷酸酶是碱性磷酸酶。 磷酸酶可以被分为两类：半胱氨酸依赖的磷酸酶和金属磷酸酶(其活性依赖位于活性位点上的金属离子) 半胱氨酸依赖的磷酸酶通过形成磷酸－半胱氨酸中间体来催化磷酸酯键的断裂，具体过程如下（以磷酸化的酪氨酸去磷酸化过程为例，参见右图）[1] 首先，酶活性位点上的自由的半胱氨酸亲核基团进攻磷酸基团中的磷原子并成键；然后，连接磷酸基团与酪氨酸的P-O键接受位置合适的酸性氨基酸（如天冬氨酸）或水分子所提供的质子，发生质子化，从而形成磷酸－半胱氨酸中间体；这一中间体被另一个水分子所水解，酶的活性位点被释放，可以继续下一个去磷酸化反应。 金属磷酸酶的活性位点上结合了两个催化所必需的金属离子。而对于这两个金属离子的性质的研究结果并不一致，因此到目前为止还没有定论。现有的证据只能够表明，这两种金属可以是镁、锰、铁、锌的任意组合，并且两个金属离子之间通过一个氢氧根离子相连。目前认为这一氢氧根离子参与了对磷的亲核攻击。 根据所催化的底物特异性，磷酸酶可以被细分为如下五种。 类别 例子 底物 酪氨酸特异性磷酸酶 PTP1B 磷酸化酪氨酸 丝氨酸/苏氨酸特异性磷酸酶 PP2C 磷酸化丝氨酸/苏氨酸 双特异性磷酸酶 VHR 磷酸化酪氨酸/丝氨酸/苏氨酸 组氨酸磷酸酶 PHP 磷酸化组氨酸 脂类磷酸酶 PTEN 磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸（Phosphatidyl-Inositol-3,4,5-Triphosphate 生物学功能编辑 磷酸酶与激酶或磷酸化酶的磷酸化作用正相反。磷酸化可以使一个酶被激活或失活（如，激酶信号通路[7] )，也可以使一个蛋白－蛋白间相互作用发生(如SH2结构域)；因此，磷酸酶是许多信号转导通路控制磷酸化所必需的。值得一提的是，磷酸化或去磷酸化并不一定对应着酶的激活或抑制，而且一些酶有多个磷酸化位点参与激活或抑制的调控。例如，周期素依赖性激酶（CDK）有多个能够被磷酸化的特定氨基酸残基，而激活或抑制对应不同残基的磷酸化。磷酸之所以对于信号传导很重要，其原因在于它能够对其所结合的蛋白的行动进行调控；而除去磷酸，则是一种反向作用（如果磷酸化是激活作用，则去磷酸化就是抑制作用），磷酸酶就在这里扮演了重要的角色。 蛋白磷酸酶品种特性 丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶 磷酸化的丝氨酸和苏氨酸在生理条件下十分稳定，因此可以需要用磷酸酶来除去磷酸，以进行调控。已知的四种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶如下： 1. PP1 (α, β, γ1, γ2) 2. PP2A 3. PP2B (AKA，钙调节神经磷酸酶) 4. PP2C 5. PP4 6. PP5 前三种酶的催化结构域具有序列同源性，但底物特异性不同。 通过细胞内定位和特定的抑制蛋白，可以对丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶进行调控。 PTEN：(即MMAC1, mutated in multiple advanced cancers 1)为一新发现的抑癌基因，其中文名为人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因，位于10q23.3，转录产物为515kb mRNA。属于PTP（protein tyrosine phosphatases）基因家族成员。 PTEN基因在染色体的位置 PTEN基因在染色体的位置 PTEN蛋白及其结构：其蛋白产物含有一酪蛋白磷酸酶的功能区和约175个氨基酸左右的与骨架蛋白tenasin、auxilin同源的区域。PTEN的磷酸酶功能区包括(I/V)-H-C-X-A-G-X-X-R-(S/T)-G模体，后者也存在于酪氨酸和双重特异性(dual-specifity)磷酸酶中。 双重特异性磷酸酶能使磷酸化的Tyr、Ser、Thr都去磷酸化。PTEN的磷酸酶活性区和CDC14、PRL-1、BVP等双重特异性磷酸酶的序列同源性最高。PRL-1和CDC14均参与细胞生长，且CDC14还能起始DNA复制。所以PTEN可能通过去磷酸化参与细胞调控。磷酸化和去磷酸化是调节细胞活动的重要方式，许多癌基因的产物都是通过磷酸化而刺激细胞生长。因此，PTEN可能与酪氨酸激酶竞争共同的底物，在肿瘤的发生、发展中起重要作用。10q23LOH常发生在肿瘤晚期，约70%的恶性胶质瘤和60%的晚期膀胱癌可出现LOH，但它却很少出现在低度恶性的胶质瘤和早期膀胱癌中。tenasin通过粘着斑连接肌动蛋白轴丝。粘着斑是包括整合蛋白、粘着斑激酶、Src和生长因子受体的复合物。整合蛋白参与细胞生长调节、瘤浸润、血管生成和转移，所以，推测PTEN也可能是通过参与调节该过程影响肿瘤转移。 功能（正常状态） PTEN基因可以调控某种特殊蛋白的合成，而体内几乎所有组织都含有这种蛋白质。这种蛋白质作为一种肿瘤抑制因子，通过阻止细胞生长、分裂的速度过快或者分裂不受控制的方式，进而调控细胞分裂周期。磷酸基包括三个氧原子和一个磷原子，PTEN蛋白可通过去除磷酸基进而修饰其他蛋白质和脂肪。基于这种特性，PTEN蛋白被定性为磷酸酶。 PTEN酶参与化学通路的传导，可以把信号传导给细胞，使细胞停止分裂并进入程序性死亡（细胞凋亡）。这些功能可以阻止不受控制的细胞生长进而限制肿瘤的形成。有证据显示，PTEN酶还有协助控制细胞转移、细胞与周围组织的粘附和血管发生等功能。此外，这种酶可能在维持细胞遗传信息的稳定性上具有重要作用。 意义 抑癌基因PTEN于1997年首次被报道之后即成为研究热点。磷酸酶基因（PTEN）是迄今发现的第一个具有双特异磷酸酶活性的抑癌基因,也是继p53基因后另一个较为广泛地与肿瘤发生关系密切的基因.PTEN蛋白在细胞生长、凋亡、粘附、迁移、浸润等方面具有重要作用.PTEN基因是众多肿瘤预后的评价指标,研究其作用机制对肿瘤的诊断及其基因治疗具有重要意义 双特异性磷酸酶的特点磷酸酶（phosphatase）是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。磷酸酶的作用与激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，将磷酸基团加到对应底物分子上。在许多生物体中都普遍存在的一种磷酸酶是碱性磷酸酶。磷酸酶可以被分为两类：半胱氨酸依赖的磷酸酶和金属磷酸酶(其活性依赖位于活性位点上的金属离子)半胱氨酸依赖的磷酸酶通过形成磷酸－半胱氨酸中间体来催化磷酸酯键的断裂，具体过程如下（以磷酸化的酪氨酸去磷酸化过程为例，参见右图）[1]首先，酶活性位点上的自由的半胱氨酸亲核基团进攻磷酸基团中的磷原子并成键；然后，连接磷酸基团与酪氨酸的P-O键接受位置合适的酸性氨基酸（如天冬氨酸）或水分子所提供的质子，发生质子化，从而形成磷酸－半胱氨酸中间体；这一中间体被另一个水分子所水解，酶的活性位点被释放，可以继续下一个去磷酸化反应。金属磷酸酶的活性位点上结合了两个催化所必需的金属离子。而对于这两个金属离子的性质的研究结果并不一致，因此到目前为止还没有定论。现有的证据只能够表明，这两种金属可以是镁、锰、铁、锌的任意组合，并且两个金属离子之间通过一个氢氧根离子相连。目前认为这一氢氧根离子参与了对磷的亲核攻击。根据所催化的底物特异性，磷酸酶可以被细分为如下五种。类别 例子 底物酪氨酸特异性磷酸酶 PTP1B 磷酸化酪氨酸丝氨酸/苏氨酸特异性磷酸酶 PP2C 磷酸化丝氨酸/苏氨酸双特异性磷酸酶 VHR 磷酸化酪氨酸/丝氨酸/苏氨酸组氨酸磷酸酶 PHP 磷酸化组氨酸脂类磷酸酶 PTEN 磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸（Phosphatidyl-Inositol-3,4,5-Triphosphate生物学功能编辑磷酸酶与激酶或磷酸化酶的磷酸化作用正相反。磷酸化可以使一个酶被激活或失活（如，激酶信号通路[7] )，也可以使一个蛋白－蛋白间相互作用发生(如SH2结构域)；因此，磷酸酶是许多信号转导通路控制磷酸化所必需的。值得一提的是，磷酸化或去磷酸化并不一定对应着酶的激活或抑制，而且一些酶有多个磷酸化位点参与激活或抑制的调控。例如，周期素依赖性激酶（CDK）有多个能够被磷酸化的特定氨基酸残基，而激活或抑制对应不同残基的磷酸化。磷酸之所以对于信号传导很重要，其原因在于它能够对其所结合的蛋白的行动进行调控；而除去磷酸，则是一种反向作用（如果磷酸化是激活作用，则去磷酸化就是抑制作用），磷酸酶就在这里扮演了重要的角色。蛋白磷酸酶品种特性丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶磷酸化的丝氨酸和苏氨酸在生理条件下十分稳定，因此可以需要用磷酸酶来除去磷酸，以进行调控。已知的四种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶如下：1. PP1 (α, β, γ1, γ2)2. PP2A3. PP2B (AKA，钙调节神经磷酸酶)4. PP2C5. PP46. PP5前三种酶的催化结构域具有序列同源性，但底物特异性不同。通过细胞内定位和特定的抑制蛋白，可以对丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白磷酸酶进行调控。PTEN：(即MMAC1, mutated in multiple advanced cancers 1)为一新发现的抑癌基因，其中文名为人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因，位于10q23.3，转录产物为515kb mRNA。属于PTP（protein tyrosine phosphatases）基因家族成员。PTEN基因在染色体的位置PTEN基因在染色体的位置PTEN蛋白及其结构：其蛋白产物含有一酪蛋白磷酸酶的功能区和约175个氨基酸左右的与骨架蛋白tenasin、auxilin同源的区域。PTEN的磷酸酶功能区包括(I/V)-H-C-X-A-G-X-X-R-(S/T)-G模体，后者也存在于酪氨酸和双重特异性(dual-specifity)磷酸酶中。双重特异性磷酸酶能使磷酸化的Tyr、Ser、Thr都去磷酸化。PTEN的磷酸酶活性区和CDC14、PRL-1、BVP等双重特异性磷酸酶的序列同源性最高。PRL-1和CDC14均参与细胞生长，且CDC14还能起始DNA复制。所以PTEN可能通过去磷酸化参与细胞调控。磷酸化和去磷酸化是调节细胞活动的重要方式，许多癌基因的产物都是通过磷酸化而刺激细胞生长。因此，PTEN可能与酪氨酸激酶竞争共同的底物，在肿瘤的发生、发展中起重要作用。10q23LOH常发生在肿瘤晚期，约70%的恶性胶质瘤和60%的晚期膀胱癌可出现LOH，但它却很少出现在低度恶性的胶质瘤和早期膀胱癌中。tenasin通过粘着斑连接肌动蛋白轴丝。粘着斑是包括整合蛋白、粘着斑激酶、Src和生长因子受体的复合物。整合蛋白参与细胞生长调节、瘤浸润、血管生成和转移，所以，推测PTEN也可能是通过参与调节该过程影响肿瘤转移。功能（正常状态）PTEN基因可以调控某种特殊蛋白的合成，而体内几乎所有组织都含有这种蛋白质。这种蛋白质作为一种肿瘤抑制因子，通过阻止细胞生长、分裂的速度过快或者分裂不受控制的方式，进而调控细胞分裂周期。磷酸基包括三个氧原子和一个磷原子，PTEN蛋白可通过去除磷酸基进而修饰其他蛋白质和脂肪。基于这种特性，PTEN蛋白被定性为磷酸酶。PTEN酶参与化学通路的传导，可以把信号传导给细胞，使细胞停止分裂并进入程序性死亡（细胞凋亡）。这些功能可以阻止不受控制的细胞生长进而限制肿瘤的形成。有证据显示，PTEN酶还有协助控制细胞转移、细胞与周围组织的粘附和血管发生等功能。此外，这种酶可能在维持细胞遗传信息的稳定性上具有重要作用。意义抑癌基因PTEN于1997年首次被报道之后即成为研究热点。磷酸酶基因（PTEN）是迄今发现的第一个具有双特异磷酸酶活性的抑癌基因,也是继p53基因后另一个较为广泛地与肿瘤发生关系密切的基因.PTEN蛋白在细胞生长、凋亡、粘附、迁移、浸润等方面具有重要作用.PTEN基因是众多肿瘤预后的评价指标,研究其作用机制对肿瘤的诊断及其基因治疗具有重要意义