Miten monta PTP fosfataasia osallistuu inositolifosfaattien aineenvaihduntaverkostoon?

 Miksi on niin paljon proteiinityrosiinifosfataaseja,PTP?

 Ihmisen genomissa on  proteiinityrosiinifosfataasigeenejä (PTP)  enemmän kuin proteiinityrosiinikinaasigeenejä (PTK). PTP geenejä on 107 ja  tyrosiinikinaasigeenejä 90. 

PTP-geeneistä on katalyyttisesti inaktiiveja 11 geenia. Kaksi geeniä defosforyloi lähetti-RNA:ta (PIR1 mRNA defosforylaasi; Geeni DUSP11; mRNA capping enzyme, geeni RNGTT)

 ja 13 PTP entsyymiä    toimii inositolifosfolipideihin  (PI)   rajoitetulla alueella  niitä defosforyloimassa ( Koetan löytää tämän joukon:  PTEN geeniryhmään kuuluu 5 geeniä. Myotubulariineista  MTMR ainakin  MTMR2; PTPN9 geenin koodaama PTP-MEG2)

 Täten 81 PTP  entsyymiä  on aktiiveja proteiinifosfataaseja, jotka kykenevät defosforyloimaan  fosfotyrosiinia eli  poistamaan fosfotyrosiinista  (pTyr)  fosfaattia.   

Jos vertaa  proteiinityrosiinikinaasien (PTK)  90 kinaasin suuruiseen  joukkoon , niistä 85 on  katalyyttisesti aktiivia .

Täten  aktiivien tyrosiinifosfataasien (PTP) ja tyrosiinikinaasien (PTK) lukumäärät ovat hyvin samanlaisia. Tästä voisi olettaa että niillä on vertailtavissa olevia substraattispesifisyyksiäkin. 

Kummallakin  entsyymityypillä  on myös  vertailtavissa olevaa  jakaantumistapaa kehossa: yleisestä jakaantumisesta  solutyyppiin rajoittuneeseeen jakaantumiseen siinä määriin, että yksittäiset solut ilmentävät 30%-60%:sti koko PTP-entsyymien kirjoa ja PTK-entsyymien kirjoa. Hermosolut ja vertamuodostavat solut  saattavat ilmentää jopa korkeampia  osuuksia kaikista  proteiinityrosiinifosfataaseista.

Yksittäiset proteiinityrosiinifosfataasit (PTP)  eivät näytä korvaavan toisiansa ja tätä kuvaakin hyvin  raportit  hiirissä esiintyneiden   geenideleetioitten  ainutlaatuisista fenotyypeistä. Esimerkiksi  PTPN22deleetio ( hiirellä PTPN8 deleetio)  aiheuttaa  liiallista T-lymfosyyttimuistisolujen määrän kasvua, pitkittyneitä sekundäärisiä immuunivasteita ja autoimmuniteettia  (Hasegawa et al. 2004). Ihmisellä PTPN22geenin polymorfia korreloi autoimmuunidiabetekseen (Bottini et al. 2004). Muittenkin PTP-geenien mutaatioista seuraa ihmisessä tauteja, mikä  tukee huomiota yksittäisten  proteiinityrosiinifosfataasien  ainutlaatuisista ja tärkeistä toiminnoista..

  Lähde:

Protein Tyrosine Phosphatases in the Human Genome

• Andres Alonso et al.

Open ArchiveDOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2004.05.018

..

 Why So Many PTPs?

The number of genes in the human genome that encode members of the PTP families is higher than anticipated and exceeds the number of genes encoding PTKs (

Manning et al., 2002

). However, a direct comparison of the two numbers, 107 and 90, respectively, is not completely fair: of the 107 PTP genes, 11 are catalytically inactive, 2 dephosphorylate mRNA, and 13 dephosphorylate inositol phospholipids. Thus, 81 PTPs are active protein phosphatases with the ability to dephosphorylate phosphotyrosine. Of the 90 PTKs, 85 are through to be catalytically active. Thus, the numbers of active PTPs and PTKs are very similar and one can therefore assume that they have comparable substrate specificities.

 Both types of enzymes also display comparable tissue distribution patterns, from ubiquitous to cell type restricted, so that individual cells express 30%–60% of the entire complement of PTPs and PTKs. Neuronal and hematopoietic cells may express even higher portions of all PTPs.

 That individual PTPs have nonredundant functions is also well illustrated by the unique phenotypes of many of the reported gene deletions in mice. For example, deletion of PTPN22 (PTPN8 in the mouse) causes excessive expansion of memory T lymphocytes, prolonged secondary immune responses, and autoimmunity (Hasegawa et al., 2004). A polymorphism in the human PTPN22 gene also correlates with autoimmune diabetes in humans (Bottini et al., 2004). Other human diseases caused by mutations in PTP genes (see discussion below) also support the notion that individual PTPs have unique and important functions.