磷酸酯酶的性质.ppt

1、磷酸酯酶,磷酸酯酶的性质,定义,能水解有、机磷酸酯类化合物磷酸酯键的酶。 磷酸酯酶通常是指催化正磷酸酯化合物水解的酶类总称，或者说是水解磷酸酯及多聚磷酸化合物酶类的总称。有时也分别称为磷酸酯酶和多磷酸酶。前者主要包括磷酸单酯酶类和磷酸二酯酶类。后者有三磷酸腺苷酶、焦磷酸酶、偏磷酸酶等。,磷酸单酯酶,磷酸单酯酶：仅能催化酯化一次的磷酸基，即把磷酸单酯化合物中磷酸单酯键切断而使磷酸基游离。根据它们对所作用的底物的专一程度，可把它们分为特异性和非特异性两种。 磷酸单酯酶有专一性较低的酸性磷酸酯酶和碱性磷酸酯酶。,酸性磷酸酯酶,酸性磷酸酯酶(acid phosphatase ACP)是指一组非特异性磷

2、酸酯酶，在酸性条件下能水解各种磷酸脂。ACP分布广泛，它能够催化磷酸单酯键的水解并释放无机磷酸，是生物磷代谢的重要酶类，ACP活性的高低与人和动物的病理状态密切相关。酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。溶酶体作为细胞内起消化功能的细胞器，含有大量酸性水解酶，在细胞内外物质代谢过程中起着十分重要的作用。,碱性磷酸酯酶(AP),碱性磷酸酯酶是一种核酸酶,因为它在pH为8是的活性最大而得名，它只催化磷酸酯的水解反应，而对磷酸二酯无催化作用。它的催化活性很高，其中从Escherichia coli中提取出来的AP是目前发现的催化反应加速最快的酶之一。,碱性磷酸酯酶是催化从单链或双链DNA和RNA分子中除去5-

3、磷酸残基,即脱磷酸作用: 1.磷酸盐在细胞内不能合成,当磷酸盐数量受限的时候,细胞必须通过磷酸酯酶的水解从核酸、磷酸化糖和蛋白质中得到有机体所需的磷酸盐 2.在基因工程中主要是应用该酶处理经限制性内切酶切割后的载体DNA,去除载体DNA两末端的5-磷酸残基,以防止载体DNA自我环化,从而提高其重组效率 3. AP处理后的DNA片段缺少连接酶所要求的5磷酸末端,使得它们不能进行自连接,利用这个特性可以降低克隆时载体DNA的背景。,AP催化机理,虽然不同的酶的结构有差异，但起反应活性中心都是一样的，含有一对Zn()离子和一个Mg()离子,两个锌离子分别与三个氨基酸残基配位并构成催化活性位点，直接与

4、底物末端磷酸根基团结合。 镁离子不直接参与催化作用，只起到稳定酶结构的作用。,磷酸二酯酶,磷酸二酯酶（PDEs）具有水解细胞内第二信使（cAMP,环磷酸腺苷或cGMP,环磷酸鸟苷）的功能，降解细胞内cAMP或cGMP，从而终结这些第二信使所传导的生化作用。 cAMP和cGMP对于细胞活动起着重要的调节作用。而其浓度的调节主要由核苷酸环化酶的合成和磷酸二酯酶(PDEs)水解作用之间的平衡决定断。 磷酸二酯酶包括催化水解核酸的一系列酶，如5-磷酸二酯酶、3-磷酸二酯酶、核糖核酸酶(RNase)、脱氧核糖核酸酶(DNase)等。,PDEs是一个多基因的大家族，它包括11型共30余种具有不同底物专一性

5、、酶动力学特征、调控特点以及细胞与亚细胞分布区域不同的磷酸二酯酶同功酶 PDEs拥有相似的结构，均包含调控和催化两个功能区域。 PDEs具有不同的底物专一性：PDEs 4、7、8专一作用于cAMP，而PDEs 5、6、9则选择性地作用于cGMP。PDE3以相似的亲和力与cAMP和cGMP结合，但相对较步地水解cGMP，因而在功能上被视作对cAMP专一，cGMP通过与酶作用部位的竞争性结合而起负调控因子作用。PDEs 1和2既能水解cAM ，又能水解cGMP，但PDE1因其亚型不同，对两种底物绽挥不同的水解效能。PDEs的氨基端调控区域具有高度异源性，反映PDE家族成员的不同的辅助因子。,三磷酸

6、腺苷酶,ATP酶，又称为三磷酸腺苷酶，是一类能将三磷酸腺苷（ATP）催化水解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根离子的酶，这是一个释放能量的反应。在大多数情况下，能量可以通过传递而被用于驱动另一个需要能量的化学反应。,跨膜ATP酶可以为细胞输入许多新陈代谢所需的物质并输出毒物、代谢废物以及其他可能阻碍细胞进程的物质。例如，钠钾ATP酶（又称为钠钾离子ATP酶）能够调节细胞内钠钾离子的浓度，从而保持细胞的静息电位；氢钾ATP酶（又称为氢钾离子ATP酶或胃质子泵）可以使胃内保持酸化环境。,跨膜ATP酶需要ATP水解所产生的能量，因为这些酶需要做功：它们逆着热力学上更容易发生的方向来进行物质运输，换句话说，以膜为参照，它们可以将物质从低浓度的一边运送到高浓度的一边。这一过程被称为主动运输。,焦磷酸酶,焦磷酸酶是一种催化一分子焦磷酸盐转化为两分子磷酸盐离子的酶。 这是一个高放能的反应，因此此反应可偶联到一些热力学上不利的转