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磷酸酯酶是水解磷酯類的酶。分布甚廣，種類很多。根據(jù)作用時所需氫離子濃度值的不同，可分為堿性磷酸酯酶和酸性磷酸酯酶兩類。血漿中磷酸酯酶的測定，常用于某些疾病如肝病的臨床診斷。堿性磷酸酯酶是催化從單鏈或雙鏈DNA和RNA分子中除去5′-磷酸殘基，即脫磷酸作用。1977年，從細菌和小牛腸道中分離得到細菌堿性磷酸酯酶(簡稱BAP)和小牛腸堿性磷酸酯酶(CIP)。在基因工程中主要是應用該酶處理經(jīng)限制性內(nèi)切酶切割后的載體DNA，去除載體DNA兩末端的5′-磷酸殘基，以防止載體DNA自我環(huán)化，從而提高其重組效率。同時，在用同位素32P標記5′-OH末端以制備DNA或RNA探針時，先用該酶去除5′-磷酸基，而產(chǎn)生5′-OH末端，再進行末端標記。
堿性磷酸酯酶(AP，alkaline phosphatase)是廣泛存在于各種生物體內(nèi)，參與細胞磷代謝和信號肽轉導的一種磷酸酶，其最適pH 值在7.0 以上，能夠以同樣的速率催化許多種磷酸單酯的水解。磷酸鹽在細胞內(nèi)不能合成，當磷酸鹽數(shù)量受限的時候，細胞必須通過磷酸酯酶的水解從核酸、磷酸化糖和蛋白質中得到有機體所需的磷酸鹽。因而AP 的來源廣泛，可來源于細菌、真菌、藻類、無脊椎動物及脊椎動物。AP 在酶聯(lián)免疫標記試驗(ELISA)中用作的標記酶，將堿性磷酸酯酶與顯色劑或去磷酸化后能發(fā)光的底物相互作用來能揭示靶與檢測酶復合物的存在。AP 作為非同位素標記被廣泛應用于Southern 和Northern 印記分析和DNA 序列分析等各個方面。AP 能催化除去DNA 、RNA、三磷酸核糖核苷和三磷酸脫氧核糖核苷的5′磷酸基團，切除rNTPs 及dNTPs 的5′末端磷酸基團，為5′末端標記準備模板，防止DNA 片段的自連接或克隆載體自環(huán)化連接，蛋白質的去磷酸化，蛋白質絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸殘基的去磷酸化。用AP 處理后的DNA 片段缺少連接酶所要求的5′磷酸末端，使得它們不能進行自連接，利用這個特性可以降低克隆時載體DNA 的背景。
此外，堿性磷酸酯酶(AP)是廣泛存在于各種生物組織中的一種酶。AP的存在濃度與骨骼疾病、肝炎以及前列腺癌等多種疾病的發(fā)生密切相關，低堿性磷酸酯酶癥（hypophosphatasia，HPP）是一種罕見的常染色體遺傳疾病，由于堿性磷酸酯酶基因（alkalinephosphatase gene，ALPL）突變導致的系統(tǒng)性疾病。重癥HPP通常為常染色體隱性遺傳，而輕度HPP 可以是顯性或隱性遺傳。其典型癥狀為骨骼和牙齒礦化不全以及血清堿性磷酸酶（ALP）活性偏低。重癥HPP 的發(fā)病率在十萬分之一左右，輕度HPP則更為常見。HPP 有很多不同程度的臨床表現(xiàn)。主要診斷依據(jù)是血清ALP 活性檢測和分子遺傳學檢測。該病目前尚無可靠的治療方法。
另外，堿性磷酸酯酶還廣泛用于分析檢測中，如用于L苯丙氨酸的分析檢測中，步驟如下：(1)將待測樣品稀釋于TBS緩沖溶液中，制得待測溶液；(2)向待檢測溶液中加入堿性磷酸酯酶溶液，經(jīng)反應，制得酶反應液；(3)將酶反應液滴于十二烷基磷酸酯鈉鹽溶液修飾的液晶傳感器上，使用偏光顯微鏡進行觀察。本發(fā)明涉及的基于液晶傳感器分析檢測苯丙酮尿癥患者尿液中L-苯丙氨酸的方法，具有檢測限低，檢測儀器易得，檢測方法簡單、快速、靈敏，試劑消耗少，樣品處理時間短等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有檢測方法復雜、成本高的問題。還有實驗利用堿性磷酸酯酶的催化反應觸發(fā)CdS光電極的光電流，建立了一種免疫反應與光電極分離的、高通量的免疫分析方法。表面沉積了金屬氧化物或水合金屬氧化物的CdS光電極基本沒有光電流信號，而堿性磷酸酯酶的催化水解反應產(chǎn)生的還原劑使金屬氧化物或水合金屬氧化物分解，從而導致CdS光電極光電流的大幅提高。以小鼠IgG為模型，通過堿性磷酸酯酶標記檢測抗體，對在96微孔板里進行的夾心結構免疫反應實現(xiàn)了檢測。該方法的最大的優(yōu)勢在于將免疫反應從電極表面分離，避免了電極表面固定的生物分子對光電化學測定的靈敏度和準確度的影響。更為重要的是，微孔板反應的引入以及免疫反應與光電檢測的分離大大提高了檢測效率。
一種基于光活性納米材料模擬酶的堿性磷酸酯酶活性檢測方法，該光活性納米材料模擬酶可以通過堿性磷酸酯酶的催化反應原位產(chǎn)生；利用堿性磷酸酯酶催化 反應形成的光活性納米材料模擬酶的高效類酶催化活性實現(xiàn)信號放大，可以方便、靈敏、快速地檢測堿性磷酸酯酶活性。技術方案如下：
a、二氧化鈦納米材料的制備：將5mL含鈦化合物逐滴加入到75mL超純水中，混合后的溶液在室溫下持續(xù)攪拌。然后將上述溶液轉移到反應釜內(nèi)并加熱到160℃持續(xù)24h。離心獲得產(chǎn)物并用超純水洗滌多次，最后烘干獲得白色二氧化鈦納米顆粒；
b、堿性磷酸酶活性的測定：5μmol/L的堿性磷酸酶的底物與10μL不同濃度的堿性磷酸酯酶混合后加入到96微孔板中，室溫下反應一段時間；加入10μL 1.5mg/mL的二氧化鈦納米材料反應15min后，加入100μL pH為4.0的0.2mol/L的醋酸緩沖溶液和20μL 5 mmol/L的納米材料模擬酶的特征底物，放置在氙燈下用可見光(λ≥400nm)照射10min 后，并在酶標儀上測定體系的吸收光譜或熒光光譜。
[1] 食品生物技術耐熱堿性磷酸酯酶的研究進展
[2] CN201811110180.3一種基于液晶傳感器的L-苯丙氨酸的分析檢測方法
[3] CN201711316296.8一種基于堿性磷酸酯酶催化反應觸發(fā)CdS光電流的免疫分析方法
[4] 低堿性磷酸酯酶癥研究進展