Enzymes
Groupe des hydrolases (EC 3)
Phosphatases
Structure et mécanisme général

La classification des phosphatases doit être affinée.

Structure des phosphatases

1. Les CC1 (Cys-based class I), les CC2 (Cys-based class II) et CC3 (Cys-based class III) possèdent un motif catalytique, CX5R, suggérant une évolution convergente (Protein Tyrosine Phosphatases in the Human Genome 2004).

Plus que la moitié des phosphatases humaines appartiennent aux CC1 qui comprend :

• la famille PTP (Protéine Tyrosine Phosphatase), récepteurs ou non récepteurs tyrosine phosphatases qui jouent un rôle majeur dans la communication intercellulaire et la transduction de signal intracellulaire,
• la famille DSP (phosphatase à double spécificité),
• les PI 3-phosphatases avec PTEN et les myotubularines (MTM),
• les phosphatases SAC,
• la paladine, est une PI(4,5)P2 ou PIP2 phosphatase endosomale interagissant avec le VEGFR2 ou Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 2 (Paladin is a phosphoinositide phosphatase regulating endosomal VEGFR2 signalling and angiogenesis 2020).

2. Les phosphatases de type PPM (metal-dependant protein phosphatase) et les PPL (PPP-Like) sont des sérine/thréonine phosphatases, possèdent une grande variété de fonctions.

3. Les autres phosphatases sont bien plus spécialisées.

Mécanisme général des phosphatases

1. Les phosphatases catalysent l'hydrolyse d'un phosphomonoester ( estérification des ions phosphates), éliminant une un groupe phosphate (HPO₄^--) du substrat (Elucidating Human Phosphatase-Substrate Networks 2013).

L'eau (H₂O) fournit :

• le groupe -OH se fixant à l'ion phosphate
• H+ protonant le groupe hydroxyle de l'autre produit.

Le résultat net de la réaction est la destruction d'un phosphomonoester et la création à la fois d'un ion phosphate et d'une molécule avec un groupe hydroxyle libre.

2. Les phosphatases déphosphorylent des sites différents de leurs substrats avec une grande spécificité.

• Or le site actif des phosphatases manque de spécificité.
• Différentes parties des autres domaines de la phosphatase interagissent faiblement avec divers motifs de la structure secondaire de son substrat, i.e. les nombreuses interactions simultanées confèrent un effet cumulatif sur la spécificité de liaison.

3. Les protéines d'arrimage jouent aussi un rôle important dans la liaison avec le substrat, sans compter qu'elles peuvent réguler leurs fonctions allostériquement.

Phosphatidylinositol phosphatases (PI phosphatases)