La fosfatasa alcalina ( ALP , ALKP , ALPasa , Alk Phos ) ( EC 3.1.3.1 ), o fosfatasa básica , [2] es una enzima proteica homodimérica de 86 kilodaltons . Cada monómero contiene cinco residuos de cisteína , dos átomos de zinc y un átomo de magnesio cruciales para su función catalítica, y es óptimamente activo en ambientes de pH alcalino . [3] [4]
ALP tiene el papel fisiológico de desfosforilar compuestos. La enzima se encuentra en una multitud de organismos, procariotas y eucariotas por igual, con la misma función general pero en diferentes formas estructurales adecuadas al entorno en el que funcionan. La fosfatasa alcalina se encuentra en el espacio periplásmico de E. colibacterias. Esta enzima es termoestable y tiene su máxima actividad a pH alto. En los seres humanos, se encuentra en muchas formas dependiendo de su origen dentro del cuerpo; juega un papel integral en el metabolismo dentro del hígado y el desarrollo dentro del esqueleto. Debido a su prevalencia generalizada en estas áreas, los diagnosticadores utilizan su concentración en el torrente sanguíneo como un biomarcador para ayudar a determinar diagnósticos como hepatitis u osteomalacia . [5]
El nivel de fosfatasa alcalina en la sangre se controla mediante la prueba de ALP, que a menudo forma parte de los análisis de sangre de rutina. Los niveles de esta enzima en la sangre dependen de factores como la edad, el sexo o el tipo de sangre. [6] Los niveles sanguíneos de fosfatasa alcalina también aumentan de dos a cuatro veces durante el embarazo. Esto es el resultado de la fosfatasa alcalina adicional producida por la placenta. [7] Además, los niveles anormales de fosfatasa alcalina en la sangre podrían indicar problemas relacionados con el hígado, la vesícula biliar o los huesos. Los tumores e infecciones renales, así como la desnutrición, también han mostrado niveles anormales de fosfatasa alcalina en sangre. [8]Los niveles de fosfatasa alcalina en una célula se pueden medir mediante un proceso llamado "El método de puntuación". Por lo general, se toma un frotis de sangre y se tiñe para clasificar cada leucocito en "índices de fosfatasa alcalina leucocitaria" específicos. Este marcador está diseñado para distinguir leucocitos y determinar una actividad enzimática diferente a partir del grado de tinción de cada muestra. [9]
En bacterias Gram negativas , como Escherichia coli ( E. coli ), la fosfatasa alcalina se encuentra en el espacio periplásmico , externo a la membrana celular interna y dentro de la porción de peptidoglicano de la pared celular. Dado que el espacio periplásmico es más propenso a la variación ambiental que el interior de la célula, la fosfatasa alcalina es adecuadamente resistente a la inactivación, desnaturalización o degradación . Esta característica de la enzima es poco común en muchas otras proteínas. [10]
La estructura y función precisas de las cuatro isoenzimas (Int en E. coli ) están diseñadas únicamente para suministrar una fuente de fosfato inorgánico cuando el medio ambiente carece de este metabolito. Las cuatro enzimas dependen de la ubicación de la expresión del tejido. Los cuatro sitios de expresión tisular son ALP intestinal, ALP placentario, ALP de células germinales y ALP de hígado / hueso / riñón. [11] Los fosfatos inorgánicos producidos por estas isoenzimas se unen a proteínas transportadoras que entregan los fosfatos inorgánicos a un sistema de transporte específico de alta afinidad, conocido como sistema Pst, que transporta el fosfato a través de la membrana citoplasmática. [12]