碱性磷酸酶(英语:Alkaline phosphatase,简称ALP或ALKP)(EC 3.1.3.1)是一类水解酶,在碱性环境下最为有效,能够从核苷酸、蛋白质、生物碱等分子上去除磷酸基团,进行去磷酸化作用。
作用作为成骨细胞的一种外酶,碱性磷酸酶的表达活性是成骨细胞分化的一个明显特征。其主要生理功能是在成骨过程中水解磷酸酯,为羟基磷灰石的沉积提供必要的磷酸,并通过水解焦磷酸盐解除其对骨盐形成的抑制作用,有利于成骨过程。
用途碱性磷酸酶对醇、胺、焦磷酸盐和酚的磷酸酯具有广泛的特异性,需要锌和镁或钙二价离子来维持活性。它可以用于使酪蛋白和其他蛋白质去磷酸化;也可用于使DNA或RNA的5'-末端去磷酸化以防止自身连接。在用其去磷酸化后,DNA或RNA也可以用放射性标记的磷酸盐(通过T4多核苷酸激酶)进行标记。它还常用于与抗体和其他蛋白质缀合,应用于ELISA、Western印迹和组织化学检测;当需要高灵敏度时,可用于蛋白质标记。
生理特性碱性磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶,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。该脱去磷酸基团的过程被称为去磷酸化或脱磷酸化。作为磷酸酶的一种,其作用与激酶的作用正相反,激酶是磷酸化酶,可以利用能量分子如ATP将磷酸基团加到相应底物分子上。
碱性磷酸酶在碱性环境中具有最大活力,来源于细菌的ALP最适pH为8.0,而牛源ALP则为8.5。
化学性质碱性磷酸酶以白色冻干粉或3.2mol/L硫酸铵悬浮液的形式存在,易溶于水和稀缓冲液,pI值为5.7。最适pH值在8.0-10.5之间(视底物而定)。悬浮液于4℃保存6个月活性不变;冻干粉在氯化钙真空干燥器中于0℃保存一年,活力损失约40%。
抑制剂包括二价金属离子螯合剂(EDTA、草酸盐、半胱氨酸、组氨酸、柠檬酸)、一乙醇胺、无机磷、Be2+、芳香族氨基酸、尿素、碘乙酰胺和L-高精氨酸,以及Zn2+的高浓度。激活剂包括Tris缓冲液、低浓度的Zn2+、氨基醇(2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙醇胺)及Mg2+、Co2+、Mn2+。1%水溶液在278nm处的吸光系数为7.6。
酶反应:4-硝基苯磷酸盐 + H2O → 4-硝基苯酚 + 无机磷。
用途碱性磷酸酯酶适用于生化研究,并常用于酶免疫测定技术的标记,医学上常用作诊断酶。
生产方法以小牛小肠黏膜为原料,经匀浆、过滤后酸沉淀,再用正丁醇抽提、乙醚和丙酮沉淀,最后经过活性炭处理精制而得碱性磷酸酶。