Abstrakt
ALP (alkalická fosfatáza) je membránově vázaný enzym, katalyzující hydrolytické štěpení esterů kyseliny fosforečné při alkalickém pH. Mezi tři hlavní izoenzymy patří placentární, střevní a tkáňově nespecifická ALP, zahrnující izoformy jaterní, kostní a ledvinnou. Jsou popsány i další, tzv. onkogenní izoenzymy, produkované nádorovými buňkami. Stanovení aktivity v séru se využívá hlavně k posouzení kostních a hepatobiliárních onemocnění.
Terminologie
Alkalická fosfatáza; systematický název: fosfohydroláza monoesterů kyseliny ortofosforečné (alkalické optimum)
Synonyma
ALP, alkalická fosfatasa, alkalická fosfomonoesteráza, fosfomonoesteráza, glycerolfosfatáza
Klasifikační kódy
EC 3.1.3.1 (kódové číslo přiřazované enzymům Komisí pro názvosloví při Mezinárodní unii pro biochemii a molekulární biologii ‑ IUBMB. Číslování zavedeno v roce 1961, EC = Enzyme Commission)
Odkazy na jiné relevantní dokumenty, další informace
Chemická a fyzikální charakteristika, struktura a povaha analytu
Enzym s alkalickým pH optimem (in vitro: pH = 10) a širokou substrátovou specifitou. Je to glykoprotein, ve své molekule obsahuje cukerné složky, včetně kyseliny sialové. Pro svou aktivitu vyžaduje přítomnost iontů Zn2+ v aktivním centru, je tedy metaloproteinem, zinek slouží jako kofaktor. V séru však působí přídavek zinečnatých solí vždy inhibičně. Mezi nespecifické inhibitory ALP, které váží zinek do silnějšího komplexu, než je vazba s enzymem, patří např. EDTA, KCN, cystein, o‑fenantrolin a kyselina 8‑hydroxychinolin‑5‑sulfonová. ALP je aktivována ionty Mg2+, Co2+ a Mn2+.
Byly popsány 3 izoenzymy ALP: placentární, střevní a tkáňově nespecifický, zahrnující izoformy kostní, jaterní a ledvinnou. Izoformy jsou kódovány stejným genem, liší se pouze různým obsahem sacharidů. Dále existují ještě atypické varianty ALP, např. placenta‑like izoenzym. Izoenzymy se liší svými fyzikálně‑chemickými vlastnostmi, což umožňuje jejich laboratorní odlišení. Mezi specifické inhibitory patří L‑fenylalanin, který inhibuje pouze střevní a placentární izoenzym. Kostní izoenzym je termolabilní (56 °C). Izoformy lze odlišit imunochemicky.
Při některých patologických stavech (nádorová onemocnění, nervové choroby) se tvoří imunitní komplexy ALP s IgG, případně IgA, označující se jako makroALP.
Role v metabolismu
Podle názvosloví enzymů patří ALP mezi hydrolázy (3. třída enzymů, viz. EC 3.x.x.x) katalyzující štěpení esterové vazby (EC x.1.x.x), konkrétně monoestery kyseliny fosforečné (EC x.x.3.x). Katalyzuje reakci: monoester kyseliny ortofosforečné + H2O = alkohol + ortofosfát. Enzym může různou měrou katalyzovat odštěpení fosfátu nejen z vazeb P‑O‑C, ale i P‑O‑P, P‑S a P‑N. Ortofosfatázová aktivita je v alkalické oblasti několikanásobně vyšší než pyrofosfatázová. ALP je schopna defosforylovat i některé fosfolipidy. Z monoesterů může být fosfát přenesen kromě vody i na alkohol, uvádí se, že tato transfosforylázová aktivita zabírá až 50 % celkové aktivity ALP. Konkrétní význam ALP v organismu není zcela objasněn. Enzym produkovaný osteoblasty se uplatňuje při mineralizaci kostní tkáně. ALP vázaná na luminální membránu enterocytů se podílí na trávicích procesech ve střevě.
Zdroj (syntéza, příjem)
Gen pro syntézu placentárního izoenzymu (ALPP) je lokalizován na 2. chromosomu, je vysoce polymorfní, byly popsány alespoň tři běžné alely. Produktem tohoto genu je prekurzorový protein složený z 535 aminokyselin (Mr = 57 953). Střevní izoenzym má gen také na 2. chromosomu (ALPI, produktem je polypeptid o 528 aminokyselinách, Mr = 56 812), zatímco tkáňově nespecifický izoenzym má gen na 1. chromosomu (ALPL, prekurzorový protein o 524 aminokyselinách, Mr = 57 293).
Distribuce v organismu, obsah ve tkáních
Pro dané tkáně jsou specifické jednotlivé izoenzymy a izoformy. ALP se vyskytuje membránově vázaná v buňkách placenty, střeva, jater, ledvin a kostí. V kostech je součástí membrán osteoblastů, při jejich aktivaci lze enzym ve zvýšené míře prokázat v krvi. V séru se vyskytují obvykle jen 2 frakce ALP, putující při elektroforéze v zóně a2 = jaterní ALP (52 %) a b1 = kostní ALP (48 %). Od 16. týdne těhotenství lze v séru prokázat i placentární izoenzym, který do tří měsíců po porodu mizí. Nádorové zárodečné buňky produkují izoenzym nazvaný placenta‑like (karcinoplacentární, onkogenní), který bývá také označován názvy Nagao, Regan, Timberly. Stopová množství tohoto izoenzymu se nacházejí v testis a thymu. Střevní izoenzym se vyskytuje v séru jen u jedinců s krevní skupinou B nebo 0, neboť se váže na erytrocyty KS A. Ledvinná izoforma se v krvi nevyskytuje.
Způsob vylučování nebo metabolismus
Z jater, žlučníku a žlučových cest se ALP dostává do žluči. Střevní izoenzym je odbouráván játry, kostní se vylučuje ledvinou.
Biologický poločas
Celková ALP 3 ‑ 5 (někdy se uvádí až 10) dní, závisí na poměru izoenzymů.
Placentární izoenzym 7 dní, kostní izoforma 1 ‑ 2 dny, střevní izoenzym 8 hodin.
LiteraturaOSN-E
Barrett, A. J. a kol.: Enzyme Nomenclature. Academic Press, Inc., San Diego, 1992. ISBN 0‑12‑227165‑3
ExPASy, Enzyme Nomenclature Database [online]. Swiss Institute of Bioinformatics, Ženeva, release 27.0, říjen 2001(cit. listopad 2001). Dostupné z URL http://www.expasy.ch/enzyme
Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2
Racek, J. et al: Klinická biochemie, 1. vydání. Galén, Praha, 1999. ISBN 80‑7262‑023‑1. Karolinum, Praha, 1999. ISBN 80‑7184‑971‑5
Jacobs, D. S. (editor): Laboratory Test Handbook, 3rd ed. with Key Word Index. Lexi‑Comp Inc., Hudson, 1994. ISBN 0‑916589‑12‑9
Masopust, J.: Klinická biochemie. Požadování a hodnocení biochemických vyšetření. Karolinum, Praha, 1998. ISBN 80‑7184‑649‑3
Chromý, V., Fischer, J.: Analytické metody v klinické chemii. Masarykova univerzita, Brno, 2000. ISBN 80‑210‑2363‑5
Autorské poznámky
Vladimíra Kvasnicová
recenzoval Jaroslav Racek