Fosfatasi

Una fosfatasi è un enzima che rimuove un gruppo fosfato da una molecola per idrolisi del legame estere fosforico. È il contraltare funzionale della chinasi: insieme rendono reversibile la fosforilazione.

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Meccanismo generale

La fosfatasi catalizza l’idrolisi del legame tra il fosfato e il substrato, liberando fosfato inorganico (${\text{P}}_i$). A differenza della reazione di fosforilazione (che consuma ATP), la defosforilazione non richiede ATP: l’energia viene dalla rottura idrolitica del legame.

Legame estere fosforico. È il legame tra un gruppo fosfato e un gruppo ossidrilico ($-\text{OH}$), formato per condensazione (con perdita d’acqua). Gli $-\text{OH}$ bersaglio sono, sulle proteine, quelli delle catene laterali di Ser/Thr/Tyr, e sugli acidi nucleici l’$-\text{OH}$ in 5’/3’ del nucleotide. È lo stesso legame che la chinasi forma (consumando ATP) e che la fosfatasi qui idrolizza: la fosforilazione è proprio la formazione di un estere fosforico, la defosforilazione la sua rottura.

${\text{P}}_i$ vs ${\text{PP}}_i$. Il fosfato inorganico (${\text{P}}_i$) è un singolo gruppo fosfato libero. Il pirofosfato (${\text{PP}}_i$) è formato da due fosfati legati tra loro; viene poi idrolizzato in due ${\text{P}}_i$ separati. La “P” raddoppiata indica appunto i due fosfati.

Rimuovendo il fosfato, la fosfatasi riporta la molecola allo stato precedente: annulla l’interruttore acceso dalla chinasi. È quindi l’enzima che permette di spegnere un segnale o di resettare una proteina per riutilizzarla.

Le fosfatasi agiscono su substrati diversi: proteine (es. fosfatasi Ser/Thr come PP1, PP2A), oppure estremità di acidi nucleici. La logica idrolitica è la stessa; cambia il bersaglio.

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Casi specifici nel sistema

• RNA 5’-Trifosfatasi: rimuove il γ-fosfato dall’estremità 5’ del trascritto nascente, primo passo del capping dell’mRNA.
• Fosfatasi della CTD: defosforila la coda CTD della Pol II al termine della trascrizione, riciclando la polimerasi per un nuovo ciclo.

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🔗 Collegamenti

• Fosforilazione — 🔄 diagnosi differenziale / confronto
• Enzimi — 📋 fa parte di
• RNA 5’-Trifosfatasi — 🔗 stesso meccanismo / stessa via
• Fosfatasi della CTD — 🔗 stesso meccanismo / stessa via