Протеїн-тирозин-фосфатази — це група ферментів, які каталізують реакцію гідролізу фосфоефірного зв'язку фосфотирозинового амінокислотного залишку різноманітних субстратів (білків). Фосфорилювання білків за залишками тирозину (pTyr) є однією з найпоширеніших посттрансляційних модифікацій, яка може створювати нові розпізнавальні мотиви для білкових взаємодій і клітинної локалізації, впливати на стабільність білка, і регулювати активність ферменту. Як наслідок, підтримка відповідного рівня фосфорилювання білків за залишками тирозину має важливе значення для багатьох клітинних функцій. Тирозин-специфічні протеїнфосфатази каталізують гідроліз фосфоефірного зв'язку через формування цистеїніл-фосфатного ферментного проміжного комплексу. Ці ферменти є ключовими регуляторними компонентами в шляхах сигнальної трансдукції (наприклад, МАР-кіназні шляхи) та контролі клітинного циклу й грають важливу роль в контролі клітинного росту, проліферації, диференціювання, трансформації і синаптичної пластичності.
Функції Разом з тирозинкіназами, протеїн-тирозин-фосфатази () регулюють фосфорилювальний стан багатьох важливих сигнальних молекул, таких як родина МАР-кіназ. PTPs все частіше розглядаються як невід'ємний компонент каскадів сигнальної трансдукції, незважаючи на меншу вивченість та розуміння в порівнянні з тирозинкіназами.
PTPs беруть участь в регуляції багатьох клітинних процесів, не обмежуючись, але включаючи: ріст клітин; клітинне диференціювання; мітотичні цикли; пухлинну трансформацію; рецептор-опосередкований ендоцитоз.
Класифікація
По механізму PTP-активність можна знайти в чотирьох білкових родин. Посилання на всі 107 членів родини протеїн-тирозин-фосфатаз можна знайти в шаблоні в нижній частині цієї статті.
Клас I PTPs класу I є найбільшою групою PTPs з 99 членів, які можуть бути розділені на 38 класичних PTPs 21 рецепторна PTPs 17 нерецепторних PTPs 61 VH-1-подібна фосфатаза, або фосфатаза з подвійною специфічністю () 11 МАРК-фосфатаз 3 слінгшоти () 3 PRLs () 4 CDC14s 19 атипових DSPs 5 PTENs 16 міотубуляринів
Ser/Thr та Tyr фосфатази з подвійною специфічністю є групою ферментів, як з Ser/Thr протеїн-фосфатазною, так і тирозин-специфічною протеїн-фосфатазною активністю й здатні каталізувати гідроліз фосфоефірного зв'язку в фосфотирозиновому, фосфосериновому/фосфотреоніновому амінокислотному залишку в широкого спектра фосфопротеїнів, включаючи ряд ферментів, які були фосфорильовані кіназами. Протеїн-фосфатази з подвійною специфічністю (DSPs) регулюють мітогенетичну трансдукцію сигналу і контролюють клітинний цикл.
Синдром LEOPARD, синдром Нунан та метахондроматоз асоційовані з PTPN11.
Підвищені рівні активованого PTPN5 негативно позначаються на синаптичній стабільності і грають роль в розвитку хвороби Альцгеймера, синдрому ламкої X-хромосоми, шизофренії і хвороби Паркінсона. Зниженні рівні активованого PTPN5 зумовлюють хворобу Хантінгтона, церебральну ішемію, зловживання алкоголем і стресові розлади. У сукупності ці дані свідчать про те, що тільки при оптимальних рівнях PTPN5 синаптична функція незачепленою.
Клас II Низько-молекулярні фосфатази, або кислі фосфатази діють білки з фосфорильованими залишками тирозину (pTyr), низько-молекулярні-арилфосфати й природні і синтетичні ацилфосфати.
PTPs класу II містить тільки одного члена, еритроцитарну кислу фосфатазу (ACP1,LMPTP).
Клас III Cdc25 фосфатази (dTyr і/або dThr). PTPs класу III містять три члена, cdc25 А, В, і С.
Клас IV pTyr-специфічні фосфатази Клас IV PTPs містить чотири члени, Eya1-4. Цей клас, як вважають, еволюціонував окремо від інших трьох.
По локалізації Ґрунтуючись на їх клітинної локалізації, протеїн-тирозин-фосфатази також класифікуються як: рецепторні протеїн-тирозин-фосфатази, які є трансмембранними рецепторами й містять протеїн-тирозин-фосфатазні домени. З точки зору структури, всі відомі рецепторні протеїн-тирозин-фосфатази утворені з змінної довжини позаклітинного домену, й наступних трансмембранного і С-кінцевого каталітичного цитоплазматического домену. Деякі з рецепторних протеїн-тирозин-фосфатаз містять повтори фібронектину типу III (FN-III), імуноглобулін-подібні домени, домени МАМ, або карбоангідраза-подібні домени в їх позаклітинної області. Загалом, цитоплазматична область містить дві копії домену протеїн-тирозин-фосфатази. Перший, здається, має ферментативну активність, в той час як другий є неактивним. нерецепторні (внутрішньоклітинні) протеїн-тирозин-фосфатази.
Загальні елементи Всі протеїн-тирозин-фосфатази, крім тих з родини eya містять високо консервативний активний сайт (мотив C(X)5R, де Х — залишок будь-якої амінокислоти) й використовують загальний каталітичний механізм, і мають схожу корову структуру з центрального паралельного β-листа та фланкуючих α-спіралей, яка містить характерний для PTP структурний мотив, що включає таку послідовність елементів вторинної структури: β-лист-петля-α-спіраль-петля. Функціональна різноманітність між PTPases виявляється у регуляторних доменах і субодиницях.
Посилання