פוספטאז
פוספטאז הוא אנזים המזרז את ריאקציית ההידרוליזה של קבוצת פוספט ממולקולה. ריאקציה זו קרויה גם דהפוספורילציה. לאחר ההידרוליזה של הקשר הפוספואסתרי מתקבל יון פוספט וקבוצת הידרוקסיל חופשית.
התגובה המזורזת עריכה
הידרוליזה של פוספט היא ריאקציה ספונטנית ( ) בה לוקחת חלק מולקולת מים. מולקולת המים, או שני יוני H+ ו- OH- שמקורם ממולקולת מים, נקשרים לשתי הקבוצות הנוצרות לאחר ניתוק הקשר הפוספואסתרי, יון H+ נקשר למולקולת הפוספט (לקבלת אורתופוספט), ויון OH- נקשר במקום קבוצת הפוספט ויוצר קבוצת הידרוקסיל.
חשיבות בעולם הביולוגי עריכה
פוספטאזות משתתפות בתהליכים מטבוליים במקביל לקבוצת אנזימים נוספת הנקראת קינאזות, המזרזים את ריאקצית הזרחון (הוספת פוספט) של מולקולות. הסובסטראט יכול להיות חלבוני או לא חלבוני. במקרה שהסובסטרט חלבוני ניתן לקרוא לאנזים המזרז את ההידרוליזה בשם פרוטאין פוספטאז (ולאנזים המזרז את הזרחון בשם פרוטאין קינאז). אף שמדובר בשתי ריאקציות כימיות שונות, פעולת הפוספטאז בעצם הופכת את האפקט של הקינאז.
פעילות חלבונים רבים מבוקרת על ידי רמת זרחון עריכה
הפעילות של חלבונים (ובניהם אנזימים) רבים מבוקרים על ידי רמת הזרחון עליהם. הוספת הזרחן גורמת לשינוי קונפורמציה (שינוי מבני) הגורם להפיכתם לפעילים, או במקרים אחרים להפסקת פעילותם. הפרוטאין פוספטאזות, במקרים אלו, יהוו את החלק המנוגד בבקרת פעילות חלבונים אלה, בכך שהם יחזירו את מבנה החלבון (ולכן את פעילותו) בחזרה לאופן הלא-מזורחן שלו.
דוגמה לשימוש בפוספטאזות בתהליך מטבולי עריכה
לא רק חלבונים יכולים לעבור דהפוספורילציה, אלא גם מגוון רחב של מולקולות אורגניות. בנוסף לבקרה החשובה על פעילות חלבונים, ישנן פוספטאזות שתפקידן להתמיר מטבלוליטים תאיים. לדוגמה, קבוצת הפוספט של גלוקוז-6-פוספט יכולה לעבור הידרוליזה, באמצעות האנזים גלוקוז-6-פוספטאז או בשמו הישן גלוקוז-6-פוספאט דהידרוגנאז שמשתתף בתהליך שנקרא מסלול הפנטוז פוספט, שהוא תהליך חיוני כשבסופו של התהליך מיוצרים קואנזימים CoA-SH, FAD, NAD ,NADP שהם משמעותיים בתהליכים הביוכימיים ובין היתר משתתף בייצור DNA, RNA ובביוסינתזה של מונונוקלאוטידים (AMP, GMP, TMP, CMP, UMP ואחרים).
דוגמה נוספת היא גלוקונאוגנזה, תהליך בו פירובט הופך לגלוקוז תוך השקעת אנרגיה, משתתפים האנזים פרוקטוז-1,6-ביספוספטאז שמסיר מולקולת פוספט מהמולקולה פרוקטוז-1,6-ביספוספט.
