结构生物化学/小牛肠碱性磷酸酶
碱性磷酸酶是一种催化 DNA、RNA、核糖核苷和脱氧核糖核苷三磷酸去磷酸化的酶。它还可以从核苷酸和蛋白质中去除磷酸。它们在碱性 pH 值下最活跃。这种酶在分子生物学中变得非常有用,因为它允许我们切割 DNA 的 5' 端并防止任何进一步的连接,从而使 DNA 分子保持线性,直到它们准备好进行分析。然后,我们可以使用放射性标记来轻松跟踪 DNA 的特定片段在 DNA 复制的各种过程中的情况。
这在载体重组和克隆基因方面有其用途。在限制性内切酶切割质粒后,我们必须确保这种环状 DNA 不会重新连接并形成原始的环状 DNA。因此,在我们实际上可以插入我们的目的基因以进行克隆之前,碱性磷酸酶可以去除可能受到 DNA 的另一端或甚至外部亲核试剂攻击的任何磷酸基团。它在恶劣条件下也具有很高的活性,这一点也十分宝贵。
碱性磷酸酶的主要来源有几种,分别是:细菌碱性磷酸酶 (BAP)、小牛肠碱性磷酸酶 (CIP) 和虾碱性磷酸酶。更不用说它也存在于人体组织中,并且最集中在肾脏和肝脏等器官中。BAP 是所有这些酶中最活跃的,但去磷酸化反应后也很难去除。CIP 非常受关注,是从牛肠中提取的。它很容易被蛋白酶消化而变性并被破坏。研究表明,CIP 可用作人体内的抗炎剂,并在小鼠身上进行了测试。
必须监测人体中的碱性磷酸酶,因为如果浓度过低或过高,可能会出现健康问题。由于尚不清楚的原因,高浓度会导致肝脏损伤和骨病。但是,在青春期快速骨骼生长时,水平升高是正常的。碱性磷酸酶水平降低的特征是不同类型的贫血和白血病。绝经后妇女也更有可能出现较高水平。
ALP 与细胞膜相关,存在于动物和人类的许多组织中。ALP 通过糖蛋白连接到膜。当这些被切割时,磷酸基团在整个细胞中循环利用,血浆中的 ALP 水平增加。糖皮质激素可以显着提高体内 ALP 的含量,而抗惊厥药分泌的 ALP 较少,但仍然相当可观。糖皮质激素在 C 异构体中产生 ALp,而抗惊厥药在 L 异构体中产生 ALP。碱性磷酸酶对于牙齿和骨骼中的矿物质沉积至关重要,如果不存在碱性磷酸酶,骨骼会变得脆弱和缺乏,这是一种称为低磷酸酶症的疾病。ALP 非特异性,主要切割磷酸酯。