Proteína fosfatasa
Una proteína fosfatasa es una enzima fosfatasa que elimina un grupo fosfato del residuo de aminoácido fosforilado de su proteína sustrato . La fosforilación de proteínas es una de las formas más comunes de modificación postraduccional de proteínas ( PTM ) reversible , con hasta un 30% de todas las proteínas fosforiladas en un momento dado. Proteína quinasas(PK) son los efectores de la fosforilación y catalizan la transferencia de un γ-fosfato del ATP a aminoácidos específicos en las proteínas. Existen varios cientos de PK en mamíferos y se clasifican en distintas superfamilias. Las proteínas se fosforilan predominantemente en los residuos de Ser, Thr y Tyr, que representan el 79,3, el 16,9 y el 3,8%, respectivamente, del fosfoproteoma, al menos en los mamíferos. Por el contrario, las proteínas fosfatasas (PP) son los efectores principales de la desfosforilación y se pueden agrupar en tres clases principales según la secuencia, la estructura y la función catalítica. La clase más grande de PP es la familia de fosfoproteína fosfatasa (PPP) que comprende PP1, PP2A, PP2B, PP4, PP5, PP6 y PP7, y la proteína fosfatasa Mg 2+ - o Mn 2+-familia dependiente (PPM), compuesta principalmente por PP2C. La superfamilia de la proteína Tyr fosfatasa (PTP) forma el segundo grupo, [1] y la proteína fosfatasas basada en aspartato el tercero. Las proteínas pseudofosfatasas forman parte de la familia más grande de las fosfatasas y, en la mayoría de los casos, se cree que son catalíticamente inertes, en lugar de funcionar como proteínas de unión a fosfato, integradores de señales o trampas subcelulares. Se conocen ejemplos de proteína fosfatasas que atraviesan la membrana que contienen dominios activos (fosfatasa) e inactivos (pseudofosfatasa) unidos en tándem, [1] conceptualmente similares a la estructura polipeptídica del dominio quinasa y pseudocinasa de las pseudocinasas JAK. [2] [3]Manning y sus colegas completaron un análisis comparativo completo de las fosfatasas y pseudofosfatasas humanas, [4] formando una pieza complementaria del innovador análisis del kinoma humano, que codifica el conjunto completo de ~ 536 proteína quinasas humanas . [5]
La fosforilación implica la transferencia de grupos fosfato del ATP a la enzima, cuya energía proviene de la hidrolización del ATP en ADP o AMP . Sin embargo, la desfosforilación libera fosfatos en solución como iones libres, porque unirlos nuevamente al ATP requeriría un aporte de energía.
Las fosfatasas dependientes de cisteína (CDP) catalizan la hidrólisis de un enlace fosfoéster a través de un intermedio fosfo-cisteína. [6]
El nucleófilo de cisteína libre forma un enlace con el átomo de fósforo de la fracción fosfato, y el enlace PO que une el grupo fosfato a la tirosina se protona, ya sea por un residuo de aminoácido ácido adecuadamente posicionado (Asp en el diagrama siguiente) o una molécula de agua. . El intermedio de fosfo-cisteína se hidroliza luego por otra molécula de agua, regenerando así el sitio activo para otra reacción de desfosforilación.
Las metalo-fosfatasas (por ejemplo, PP2C) coordinan 2 iones metálicos catalíticamente esenciales dentro de su sitio activo. Actualmente existe cierta confusión sobre la identidad de estos iones metálicos, ya que sucesivos intentos de identificarlos arrojan diferentes respuestas. Actualmente existe evidencia de que estos metales podrían ser magnesio , manganeso , hierro , zinc o cualquier combinación de los mismos. Se cree que un ión hidroxilo que une los dos iones metálicos participa en el ataque nucleófilo del ión fósforo .
