基本介紹
- 中文名：鹼性磷酸酶
- 外文名：alkaline phosphatase
- 縮寫：ALP
- ALP：56KDa
- 基因編碼：phoA
- 最適pH：8.0
簡介,病理,生理作用,臨床意義,研究套用,正常範圍,抑制作用,
簡介
ALP/AKP通指鹼性磷酸酶，鹼性磷酸酶屬於同源二聚體蛋白，分子量為56KDa。每個單體由449個胺基酸組成，完整的ALP分子呈現典型的α/β的拓撲結構，同時每個單體均具有一個活性中心，活性中心區域由Asp101-Ser102-Ala103三連體、Arg166、水分子、三個金屬離子及其配體胺基酸組成。ALP被phoA 基因編碼，與很多分泌蛋白一樣，在細胞質內合成氨基末端帶有信號肽的單體前體，信號肽引導前體跨內膜運輸後被切除，同源二聚體形成。鹼性磷酸酶是一種能夠將對應底物去磷酸化的酶，即通過水解磷酸單酯將底物分子上的磷酸基團除去，並生成磷酸根離子和自由的羥基，這類底物包括核酸、蛋白、生物鹼等。而該脫去磷酸基團的過程被稱為去磷酸化或脫磷酸化。鹼性磷酸酶是磷酸酶的一種，磷酸酶的作用與激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，將磷酸基團加到對應底物分子上。鹼性磷酸酶在鹼性環境有最大活力，對來源於細菌中的ALP來說，其最適pH是8.0，而對來源於牛的ALP則是8.5。
中性粒細胞鹼性磷酸酶染色
中性粒細胞鹼性磷酸酶染色鹼性磷酸酶是廣泛分布於人體肝臟、骨骼、腸、腎和胎盤等組織經肝臟向膽外排出的一種酶。這種酶能催化核酸分子脫掉5’磷酸基團，從而使DNA或RNA片段的5’-P末端轉換成5’-OH末端。但它不是單一的酶，而是一組同功酶。已發現有 ALP1 、 ALP2 、 ALP3 、 ALP4 、 ALP5 與 ALP6 六種同功酶。其中第 1 、 2 、 6 種均來自肝臟，第 3 種來自骨細胞，第 4 種產生於胎盤及癌細胞，而第 5 種則來自小腸絨毛上皮與成纖維細胞。
病理
過度疲勞和飲酒都會導致ALP偏高，鹼性磷酸酶(ALP)是指一組底物特異性很低，在鹼性環境中能水解很多磷酸單酯化合物的酶，需要鎂和錳離子為激活劑。認為ALP真正作用是將底物中磷酸基團轉移到另一個含羥基基團化合物上，磷酸乙醇胺有可能是ALP在體內作用的底物。
生理作用
ALP確切的生理作用仍不十分清楚，一般認為骨中ALP和骨的鈣化作用密切相關，成骨細胞中的ALP作用產生磷酸，與鈣生成磷酸鈣沉積於骨中。ALP還廣泛存在於肝細胞血竇側和膽小管膜上、腎近側曲管刷狀緣和小腸黏膜的微絨毛，據此推測它可能還與物質的吸收和運轉過程有關。 各器官的ALP在理化性質都有些差異，臨床上長期認為存在著肝、骨、小腸和胎盤等ALP，在病理時還可能出現高分子ALP，以及一些和腫瘤有關的變異ALP，如Regan、NagaoALP等。深一步研究發現這些ALP主要受3個基因位點控制，相應生成3大類ALP，即小腸、胎盤和組織非特異ALP，後者包括臨床上所謂的骨、肝、腎等組織器官，它們的胺基酸結構類似，抗原性無差別，這些酶電泳速率和對不同抑制劑反應差異來自ALP中所含糖基的不同。鹼性磷酸酶廣泛分布於人體的骨、肝、腸、胎盤等組織中。主要用於阻塞性黃疸、原發性肝癌、繼發性肝癌、膽汁淤積性肝炎的檢查。患這些疾病時，肝細胞過度製造ALP，經淋巴道和肝竇進入血液，同時由於肝內膽道膽汁排泄障礙，反流入血而引起血清鹼性磷酸酶明顯升高。但由於骨組織中此酶亦很活躍。因此，孕婦、骨折癒合期、骨軟化症。佝僂病、骨細胞癌、骨質疏鬆、肝膿腫、肝結核、肝硬變、白血病、甲狀腺機能亢進時，血清鹼性磷酸酶亦可升高，應加以鑑別。鹼性磷酸酶的升高，只說明身體內部的一些現象。並不能確認就是某種疾病。
小鼠鹼性磷酸酶
小鼠鹼性磷酸酶臨床意義
1．生理性增高：兒童在生理性的骨骼發育期，鹼性磷酸酶活力可比正常人高1～2倍。
2．病理性升高： ①阻塞性黃疸、肝硬化、肝壞死，鹼性磷酸酶明顯升高（肝細胞性黃疸則升高不明顯）。 ②原發性和繼發性肝癌時鹼性磷酸酶亦明顯升高，與癌組織中或癌腫周圍肝細胞合成鹼性磷酸酶增加有關。 ③其他腫瘤如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、骨細胞瘤、骨肉瘤等，鹼性磷酸酶增高時，提示可能有肝臟轉移。 ④變形性骨炎、成骨細胞癌、佝僂病、骨軟化、甲狀腺及甲狀旁腺功能亢進、腎小管性酸中毒、遺傳性磷酸酶過多症 ⑤很多藥物可使鹼性磷酸酶增高，如巴比妥類、抗生素（紅黴素、慶大黴素、氯黴素、卡那黴素、氨苄青黴素等）。
抗胎盤鹼性磷酸酶(plap)
抗胎盤鹼性磷酸酶(plap)研究套用
鹼性磷酸酶也是目前免疫診斷試劑產品最常用的標記酶之一。與辣根過氧化物酶（HRP)相比，ALP用作標記酶的優點是，穩定性高、靈敏度高，缺點是成本高，標記困難。
在研究中最常用的ALP如下：
◇細菌鹼性磷酸酶Bacterial alkaline phosphatase (BAP), 來源：Escherichia coliC4 ；
◇ Shrimp alkaline phosphatase (SAP), 來源：一種北極蝦 (Pandalus borealis) ;
◇ 小牛腸鹼性磷酸酶Calf Intestinal Alkaline Phosphatase (CIP);
◇胎盤鹼性磷酸酶Placental alkaline phosphatase (PALP)和分泌性鹼性磷酸酶the secreted alkaline phosphatase (SEAP)，後者是前者的C末端短缺版——與PALP相比，SEAP沒有PALP的C末端最後24個胺基酸(這24個胺基酸構成了與糖基化磷脂醯肌醇靶向錨定的區域)
ALP主要套用於分子生物學和酶免分析中：
★分子生物學中主要用作核酸的去磷酸化。因為DNA通常會在5'端結合磷酸基團，用ALP去磷酸化能防止DNA分子5'端與3'端連線，從而在後續步驟準備好之前讓DNA分子抑制處於線性化狀態;同樣，通過去磷酸化可用作放射標記示蹤。通常用作這些目的用的最多的是Shrimp alkaline phosphatase (SAP)，因為在反應完成之後它是最容易滅活的。
細菌ALP二級結構(藍色為N末端紅色為C末端)★工業上一個普遍的套用是作為檢驗牛奶的巴斯的滅菌的標誌：被巴斯德過高溫滅菌的分子會被滅活，向其中和未巴斯滅菌的牛奶中加入ALP的底物，2分鐘後未滅菌的樣品應該顯黃色，如果待測樣品(指被巴斯滅菌過的牛奶)也能呈現相同顏色，則說明巴斯滅菌溫度未過度。當然總有例外，因為有少數細菌會產生耐熱的ALP。
正常範圍
正常範圍（連續監測法）
女性，1-12歲小於500U/L；大於15歲，40-150U/L；
男性，1-12歲小於500U/L；12-15歲，小於750U/L；大於15歲，40-150U/L。
高值可能說明有單管阻塞現象；低值更多出現於兒童和孕婦身上。高值表明有可能發生了活性骨沉積(這個可能譯的不準，請指正，原文為active bone deposition)，因為ALP是成骨細胞活動(造骨)的副產物(例如在佩吉氏斯症[畸形性骨炎]的案例中)。
一般來說，低值要比高值少見。
抑制作用
除來源於胎盤外所有哺乳動物的ALP同工酶都能被高精氨酸所抑制；而除來源於腸和胎盤外所有的ALP同工酶都能被左旋咪唑所抑制；而除了來源於胎盤的ALP(PALP和SEAP)外，幾乎所有的ALP都能在65℃2小時即被滅活。
單乙醇胺對鹼性磷酸酶有溫度依賴的抑制作用；
較高濃度的無機磷可競爭性地抑制鹼性磷酸酶的活性；
EDTA通過絡合鹼性磷酸酶而導致該酶活性中心微環境構象發生變化，從而不可逆地抑制鹼性磷酸酶的活性；
