蛋白酪氨酸磷酸酶

微生物

1988年Tonks等首次在人的胎盘细胞中分离和纯化了第一个37kDa的蛋白酪氨酸磷酸酶1B（ProteinTyrosine Phosphatase-1B，PTP-1B）。

简述

1988年Tonks等首次在人的胎盘细胞中分离和纯化了第一个37kDa的蛋白酪氨酸磷酸酶1B（ProteinTyrosine Phosphatase-1B，PTP-1B）。

结构

PTP-1B含有一段240个氨基酸残基所组成的催化域，其中71个氨基酸残基是高度保守的，催化活性中心是由11个氨基酸残基所组成的序列，即（I/V）HCXAGXXR（S/T）G，其中半胱氨酸残基（Cys215）和精氨酸残基（Ary221）对PTP-1B酶的活性起着至关重要的作用，若被取代将使酶丧失催化活性。

机理

PTP-1B属于蛋白质酪氨酸磷酸酶家族，与蛋白酪氨酸激酶（ProteinTyrosineKinases，PTK）共同维持着酪氨酸蛋白磷酸化的平衡，参与细胞的信号转导，调节细胞的生长、分化、代谢、基因转录和免疫应答等。

参与胰岛素信号转导

1990年Cicirelli等首次提出PTP-1B与胰岛素信号转导有关，向爪蟾卵母细胞中注射微量的PTP-1B后，阻碍了胰岛素对S6肽的磷酸化，并延迟了胰岛素促进卵母细胞的成熟作用。这项具有里程碑标志的研究揭示出了PTP-1B在胰岛素信号转导中的负调节作用。PTP1B专一水解芳香族磷酸，如磷酸化酪氨酸（phosphotyrosyl，pTyr）残基上磷酸根的酶，通过对胰岛素受体或其底物上的酪氨酸残基去磷酸化作用，对胰岛素信号转导进行负调节，组织细胞中PTP-1B过表达都会降低PTK的活性，使胰岛素受体无法与胰岛素结合，进而引起胰岛素抵抗，最终导致2型糖尿病。

Elchebly等利用基因敲除技术，对PTP-1B敲除的小鼠进行胰岛素耐受性和敏感性的研究，明确了PTP-1B与2型糖尿病和肥胖症疾病之间的关系。研究发现，在PTP-1B敲除小鼠的骨骼肌和肝脏中，胰岛素受体的自身磷酸化增加，对胰岛素的敏感性提高，并能抵抗体重的增加。该研究明确了PTP-1B是治疗2型糖尿病和肥胖症的靶点，说明PTP-1B抑制剂通过提高胰岛素的敏感性，可有效治疗2型糖尿病和肥胖症。

参与干细胞分化

捷克马萨利克大学医学院科学家在《细胞干细胞》上载文认为，PTP-1B与一些重要的细胞过程有关，PTP-1B与此前认为对干细胞分化有关的两种分子一样，参与决定干细胞的分化方向，并可能是关键的一种分子。在胚胎发育初期干细胞分化过程中，PTP-1B活跃的地方，干细胞将发育为内脏器官，活性低的地方，干细胞将发育为神经细胞。

在胃癌细胞中的表达

（1）PTP1B在胃癌组织和细胞中均过度表达。在胃癌组织中,PTP1B的表达与胃癌的TNM分期有明显的相关性；(2)PTP1B在胃癌中的表达有促进胃癌细胞的增殖和肿瘤发展的作用；(3)PTP1B在胃癌中的作用可能与Akt、Erkl/2、FAK蛋白的磷酸化水平和Src活性的改变有关；(4)cDNA 微阵列分析筛选出的与PTP1B功能相关的基因将有助于进一步研究PTP1B在胃癌中的作用机制。

研究方法

以5 mmol/L 对硝基苯磷酸二钠(pNPP)为反应底物, 在0.01 mol/L NaAc-HAc pH5.0, 1 mmol/L EDTA钠盐体系中, 加入不同量的PTP1Bc蛋白, 37°C反应10 min, 加 0.2 mol/L NaOH终止反应, 用分光光度计测A405。同时做含PTP1B抑制剂的对照实验, 即各反应体系中均加入终浓度为1.2 μmol/L 的活性的过氧钒配合物 K[VO(O2)2(phen)]·3H2O。

PTP1B抗体提供：BioVision提供的PTP1B抗体产品为100 ug 无色溶液，其浓度为0.25 mg/ml，溶解于包含有0.09% (W/V) 叠氮钠的PBS缓冲液中。请将该PTP1B抗体产品置于-20 ℃冷冻保存，建议分装使用以避免反复冻融。

抑制剂

PTP-1B催化功能域中半胱氨酸的巯基对酶的活性至关重要，它需保持还原状态，任何使其氧化的化合物都会导致酶失去活性。Xie等[7]认为PTP-1B抑制剂可通过削弱PTP-1B对胰岛素受体的去磷酸化作用，提高胰岛素受体及其底物-1的磷酸化水平，起到类胰岛素和胰岛素增敏的作用。

钒酸盐和过氧钒类化合物：钒酸根和磷酸根具有相似结构，可以替代PTPase 作用底物，抑制与胰岛素转导相关的PTPase活性、激活参与胰岛素信号转导的酪氨酸激酶。钒酸盐（Na3VO4等）可逆的竞争性抑制（可逆氧化作用）PTP-1B，当把乙二胺四乙酸加入到酶中，钒酸盐对PTP-1B 抑制作用将得到逆转。

过氧钒通过不可逆氧化PTPase 活性中心Cys的巯基起不可逆抑制作用，过氧钒降血糖的作用机制是通过抑制与胰岛素信号转导相关的PTPase 而激活胰岛素受体激酶。

将半胱氨酸氧化成磺酸，对PTPase 的选择性强于钒酸盐。

磷酸酯类似物：双- 芳基二氟膦酸盐（bis -aryldifluorophosphonate）对PTP-1B 具有很高的选择性和抑制作用，IC50为40—50μmol·L-1，且含两个膦酸酯的抑制力强，这是因为第二个膦酸盐可以与PTP-1B 的第二个非催化磷酸酪氨酸位点结合。因此，如果将结合PTP-1B 活性位点和与其相邻非催化域的第二位点组合起来，就可研制出高选择和高亲和力的PTP-1B 抑制剂。含二氟亚甲基磷酸（difluoromethylenephosphonic acid，DFMP）化合物a是已知高亲和性非PTP-1B 抑制剂。Hussain 等用二氟亚甲基磺酸（DFMS）取代DFMP 得到化合物b，合成了非氟化亚甲基磺酸化合物c，以及末端用二氟亚甲基磺酸基团取代的衍生物d 和e。化合物a，b，c，d，e 抑制PTP-1B 的IC50分别为0.006，13，19，0.030，6.0μmol·L-1。结果发现，氟对含DFMS 的抑制剂影响很小，而DFMP 与DFMS 对PTP-1B 抑制活性有很大差别。

通过对三肽进行拟肽修饰得到苯并噻唑苯并咪唑（S）-IZD 衍生物（Sparks 等）；具有选择性的小分子非肽非膦酸脂hPTP-1B 抑制剂（Wrobel 等）；一些八肽胆囊收缩素（cholecystokinin 8，CCK-8）类似物（Bleasdale 等）可有效抑制PTP-1B 。

瘦素增敏剂

瘦素受体信号转导的主要途径是JAK-STAT途径。瘦素受体本身无酪氨酸激酶活性，但可与JAK酪氨酸激酶偶联。PTP1B可使瘦素受体相关激酶JAK2去磷酸化失活，导致瘦素受体不能对瘦素产生应答，从而引起瘦素抵抗。

PTP1B特异性抑制剂增敏瘦素的作用是近年来减肥药研制领域的热点。据报道，Vanadate是一种非特异性PTP1B抑制剂，而Formylchromone对PTP1B则有强效抑制作用（EC50为73微摩尔/升）。有研究者对其衍生物进行了筛选，其中得到活性最强的化合物抑制PTP1B的EC50为4.3微摩尔/升。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省