长沙医学院基础医学院 湖南长沙 410219
【摘 要】碱性磷酸酶是生化检验中的一项重要指标，广泛应用于肝胆疾病和骨发育的临床诊断。由于其独特的功能，它在蛋白质磷酸化、催化去除DNA和RNA磷酸基团、酶联免疫分析等研究中发挥重要作用，本文对它在医学和生物学研究的应用进行了综述。
【关键词】碱性磷酸酶；磷酸化；DNA测序；酶联免疫分析
碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，AP）是一个同型二聚体的磷酸单酯酶，分子量为56KDa。每个单体由449个氨基酸组成，完整的AP分子呈现典型的α/β的拓扑结构，同时每个单体均具有一个活性中心，活性中心区域由 Asp101-Ser102-Ala103三连体、Arg166、水分子、三个金属离子（1个镁离子和2个锌离子）及其配体氨基酸组成。磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，催化反应机制都基本相同，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。在成骨过程中水解磷酸酯，为羟基磷灰石的形成提供必要的磷酸根离子；催化除去DNA、RNA、三磷酸核糖核苷和三磷酸脱氧核糖核苷5’磷酸基团等。AP在医学和分子生物学等领域有广泛的用途。
1 临床医学诊断
测定血清中AP的活力已成为诊断和监测多种疾病的重要手段。我国的临床检验实验室多采用荧光检测法检测AP，其原理为以磷酸对硝基酚为底物，该底物本身易自发水解成对硝基酚，在405 nm波长附近测量。AP测定是生化检测中的一项指标，在血液中的正常范围是女性50～135 U/L，男性45～125 U/L，妊娠期和儿童骨发育期会有生理性升高[1]。碱性磷酸酶来源于肝脏、肾脏、骨及其它器官，主要由胆汁排出，若过程中出现异常，那就会引起血清AP偏高，AP的含量主要用于阻塞性黄疸、肝癌、胆汁淤积性肝炎等的检查[2，3]。临床骨型AP常用于临床上对骨发育、骨骼康复、骨质疏松、牙齿疾病的诊断[4，5]。
2 磷酸化蛋白质的检测
蛋白质的磷酸化与去磷酸化参与调控信号转导、基因表达、细胞周期等诸多细胞过程。碱性磷酸酶用于磷酸化蛋白质组的定量和磷酸化位点的研究常用的做法是：采用多种方法进行磷酸化蛋白质（肽）富集[6]，通过质谱分析确定磷酸肽和磷酸化蛋白质，并进而确定磷酸化位点[7，8]。蛋白质磷酸化分析已经日益被应用于阐释各种细胞及生物体过程的内在机理，药物作用靶点的寻找以及疾病相关特异性标记物的发现中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 催化 DNA、RNA去末端磷酸基团反应
在生物化学和分子生物学方面，用AP催化除去DNA分子的5’末端磷酸基团以防止载体自连是基因克隆中的常规手段之一[9，10]。用AP脱去5’末端磷酸基团，再用（γ-32P）ATP标记5’末端，通过32P的活性定位，可用于化学测序、RNA测序和特异性DNA或RNA片段的图谱构建。另外，应用AP代替同位素标记核苷酸探针可用于分子杂交。
4 酶联免疫荧光反应
在免疫学研究方面，已广泛应用AP标记抗体进行酶联免疫荧光反应（ELISA）和Western印迹分析，即将AP与显色剂或去磷酸化后能发光的底物相互作用来揭示靶与检测酶复合物的存在，可用作检测血液中的血红素和心肌钙蛋白等[11-12]。
近年来，关于AP的生理功能及应用的报道很多，文章主要从大的方面概述了它的主要用途，随着科学的发展、科研手段的进步、对AP认识的不断深入，将使AP在科研和临床诊断中发挥更大的作用。
参考文献：
[1].王迪，杨春，张晓威，金春梅，等.吉林省2~14岁汉族儿童血清碱性磷酸酶参考区间的建立，重庆医学，2015，44（26）：3618-3621
[2].陈育霞，刘树红，李明远，等.糖尿病性肝纤维化伴肝微血管病变1例，肝脏，2015，8：656-657.
[3].庞博，吴丽娟.等电聚焦法检测碱性磷酸酶同工酶在肝癌和肝癌骨转移鉴别诊断中的应用.检验医学与临床，2015，12（1）：1-3.
[4]菅志飞，孙维，曹洪.复方中药强骨饮强化髋关节置换后假体周围骨密度：随机对照半年评定，中国组织工程研究，2015，19（39）：6286-6290.
[5].孙兰英，王其宝，包崇云，等.碱性磷酸酶mRNA在体内组织工程骨中的表达.国际口腔医学杂志，2011，38（4）：388-391
[6].甄 艳，李春映，陆 叶，等.蛋白质组学研究中磷酸化蛋白质（肽）富集策略及展望.南京林业大学学报（自然科学版），2015，39（1）：149-153
[7].刘芳洁，叶明亮，潘彦博，等.高浓度酶快速胶内酶解技术用于磷酸化蛋白质组学分析.分析化学，2015，43（10）：1452-1458.
[8].Guanghui Han，Mingliang Ye，Xinning Jiang，etc.Comprehensive and reliable phosphorylation site mapping of individual phosphoproteins by combination of multiple stage mass spectrometric analysis with target-decoy database search.Anal.Chem.，2009，81，5794-5805
[9].李军，黄霞，姚雪梅，等E.coli DH10B 碱性磷酸酶基因的克隆、表达及活性研究，中国医药导报，2012，9：28-30
[10].Rong-Mei Kong，Ting Fu，Ni-Na Sun，etc.Pyrophosphate-regulated Zn2+-dependent DNAzyme activity：An amplified fluorescence sensing strategy for alkaline phosphatase.Biosensors and Bioelectronics，Volume 50 2013，Pages 351-355
[11].Shao-Peng Chen，Xiao-Dong Yu，J ing-Juan Xu，etc.Gold nanoparticles-coated magnetic microspheres as affinity matrix for detection of hemoglobin A1c in blood by microfluidic immunoassay.Biosensors and Bioelectronics[J].2011，26：4779–4784
论文作者:张青芳,王翠琼
论文发表刊物:《航空军医》2016年第8期
论文发表时间:2016/6/22
标签：磷酸化论文; 磷酸酶论文; 磷酸论文; 碱性论文; 蛋白质论文; 基团论文; 离子论文; 《航空军医》2016年第8期论文;