Fosfatáza je enzym, který odstraňuje fosfátovou skupinu ze svého substrátu hydrolýzou monoesterů kyseliny fosforečné na fosfátový iont a molekulu s volnou hydroxylovou skupinou (viz dephosforylace). Tento účinek je přímo opačný než u fosforyláz a kináz, které vážou fosfátové skupiny na své substráty pomocí energetických molekul, jako je ATP. Běžnou fosfatázou v mnoha organismech je alkalická fosfatáza.
CDP katalyzují hydrolýzu fosfodiesterové vazby přes fosfocysteinový meziprodukt .
Mechanismus tyrosinové dephosforylace podle CDP
Volný cysteinový nukleofil vytváří vazbu s atomem fosforu fosfátové části a vazba P-O spojující fosfátovou skupinu s tyrosinem je protonována buď vhodně umístěným kyselým zbytkem aminokyseliny (Asp na obrázku níže) nebo molekulou vody. Meziprodukt fosfo-cysteinu je pak hydrolyzován jinou molekulou vody, čímž se regeneruje aktivní místo pro další deposforylační reakci.
Metallo-fosfatázy (např. PP2C) koordinují 2 katalyticky esenciální ionty kovů v jejich aktivním místě. V současné době dochází k nejasnostem ohledně identity těchto iontů kovů, protože následné pokusy o jejich identifikaci přinášejí různé odpovědi. V současné době existují důkazy, že těmito kovy by mohl být hořčík, mangan, železo, zinek nebo jakákoli jejich kombinace. Předpokládá se, že hydroxylový iont přemosťující oba ionty kovů se účastní nukleofilního útoku na iont fosforu.
Fosfázy lze dále dělit podle jejich substrátové specificity.
Fosfázy působí v opozici vůči kinázám/fosforylázám, které přidávají fosfátové skupiny do proteinů. Přidání fosfátové skupiny může aktivovat nebo deaktivovat enzym (např. Kinázové signalizační dráhy ) nebo umožnit interakci protein-protein (např. SH3 domény ); proto jsou fosfatázy nedílnou součástí mnoha signálních transdukčních drah. Je třeba poznamenat, že přidání a odstranění fosfátů nemusí nutně odpovídat aktivaci nebo inhibici enzymů a že několik enzymů má oddělená fosforylační místa pro aktivaci nebo inhibici funkční regulace. Například CDK může být buď aktivován nebo deaktivován v závislosti na specifickém aminokyselinovém zbytku, který je fosforylován. Fosfáty jsou důležité při transdukci signálu, protože regulují proteiny, na které jsou navázány. Pro zvrácení regulačního účinku je fosfát odstraněn. K tomu dochází samostatně hydrolýzou nebo je zprostředkován proteinovými fosfatázami.
Serin/threonin-specifické proteinové fosfatázy
Fosfáty serinu a threoninu jsou za fyziologických podmínek stabilní, takže fosfatáza musí fosfát odstranit, aby regulaci zvrátila. Jsou známy čtyři skupiny:
První tři mají sekvenční homologii v katalytické doméně, ale liší se specifitou substrátu.
Ser/Thr-specifické proteinové fosfatázy jsou regulovány jejich umístěním v buňce a specifickými inhibitorovými proteiny.
Fosfázy a bipolární porucha
Cholinesteráza – pectinesteráza – 6-fosfoglukonolaktonáza – PAF acetylhydroláza
Lipáza (žaludeční/lingvální, pankreatická, lysosomální, hormonálně citlivá, endoteliální, hepatální, lipoprotein, monocylglycerol, diacylglycerol)
Fosfolipáza (A1, A2, B)
Palmitoyl thiezterase – Ubiquitin karboxy-terminální hydroláza L1
Alkalická fosfatáza – kyselá fosfatáza (prostatická)/kyselina fosfatáza odolná vůči tartarátu/fosfatázy fialových kyselin – nukleotidáza – glukóza 6-fosfatáza – fruktóza 1,6-bisfosfatáza –
kalcineurin – fosfoprototein fosfatáza (PP2A) – OCRL – pyruvátdehydrogenáza fosfatáza – fruktóza 2,6-bisfosfatáza – protein tyrosinfosfatáza – PTEN
Autotaxin – Fosfolipáza (C, D) – Sphingomyelinfosfodiesteráza – PDE1 – PDE2 – PDE3 – PDE5
Arylsulfatáza B – Steroid sulfatáza – Galaktosamin-6 sulfatáza – Arylsulfatáza A – Iduronát-2-sulfatáza – N-acetylglukosamin-6-sulfatáza