磷酸酶（phosphatase）是一種能夠?qū)?yīng)底物去磷酸化的酶，即通過水解磷酸單酯將底物分子上的磷酸基團除去，并生成磷酸根離子和自由的羥基。磷酸酶的作用與激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，將磷酸基團加到對應(yīng)底物分子上。在許多生物體中都普遍存在的一種磷酸酶是堿性磷酸酶。
誘導(dǎo)并分泌酸性磷酸酶是植物應(yīng)對低磷環(huán)境的重要適應(yīng)性反應(yīng)之一。酸性磷酸酶可以從不同的有機磷底物上水解磷酸基團，供植物吸收利用。大多數(shù)的植物酸性磷酸酶沒有明顯的底物特異性，可以水解的底物包括 RNA、DNA、3-磷酸甘油酸、磷酸己糖等。體外實驗中，從擬南芥、番茄中純化的酸性磷酸酶的酶活力都受到了緩沖液中高 Pi 濃度的抑制，進一步研究發(fā)現(xiàn)酸性磷酸酶水解產(chǎn)生的 Pi 可以負反饋抑制大多數(shù)酸性磷酸酶的活性。酸性磷酸酶也可以分解一些特殊的有機磷底物，產(chǎn)物可以顯現(xiàn)特異的顏色，如 5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸鹽（5-Bromo-4-Chloro-3-Indolyl Phosphate，BCIP，藍色）、萘酯磷酸鹽（β-NaphthylAcid Phosphate，β-NAP/Fast black K，紫紅色）、對硝基酚磷酸二鈉（p-NitrophenolPhosphate，pNPP，黃色）。通過反應(yīng)產(chǎn)物顏色的深淺，可以判斷酸性磷酸酶的活性高低。運用這一方法可以篩選對低磷脅迫反應(yīng)異常的突變體。低磷誘導(dǎo)的酸性磷酸酶可以分為兩類：作用于細胞內(nèi)的酸性磷酸酶和分泌到細胞外的酸性磷酸酶。二者的共同作用保證了植物更好地應(yīng)對低磷脅迫。細胞內(nèi)的酸性磷酸酶可以通過兩個途徑實現(xiàn)體內(nèi)磷的再循環(huán)：一是將植物液泡內(nèi)的有機磷轉(zhuǎn)化為 Pi。正常情況下，植物中大部分的磷儲存在液泡中，細胞質(zhì)中的 Pi 含量維持在一定范圍內(nèi)。當植物受到低磷脅迫時，植物體內(nèi)的 Pi 含量不斷下降，液泡中正常情況下被高磷環(huán)境抑制的酸性磷酸酶的酶活力恢復(fù)，水解液泡中儲存的有機磷并通過液泡膜上的磷轉(zhuǎn)運蛋白向細胞質(zhì)分泌，維持細胞質(zhì)中 Pi 含量的動態(tài)平衡。另一個實現(xiàn)體內(nèi)磷循環(huán)的途徑是將衰老的組織中的磷活化再利用轉(zhuǎn)運到幼嫩組織。Robinson 等人報道了，擬南芥紫色酸性磷酸酶 AtPAP26 就參與了衰老組織中磷的再利用過程。分泌型的酸性磷酸酶的主要作用是分解土壤環(huán)境中的有機磷底物釋放出可以供植物直接吸收利用的 Pi。通常情況下，分泌型的酸性磷酸酶比細胞內(nèi)的酸性磷酸酶更加穩(wěn)定。分泌型的酸性磷酸酶的 pH 活性范圍（活性高于 50%）是 4.0-7.6，溫度活性范圍（活性高于 80%）是 22℃-48℃。這保證了它們能夠更高效、更持續(xù)地在復(fù)雜的土壤介質(zhì)中發(fā)揮作用。有報道稱，土壤中植物可以直接吸收利用的 Pi，80%來源于分泌到胞外的酸性磷酸酶對土壤中有機磷底物的分解，足以見得酸性磷酸酶的重要性。
分泌型的酸性磷酸酶按照其最終發(fā)揮作用的位置又可分為釋放到環(huán)境介質(zhì)中的酸性磷酸酶和附著在根表面的酸性磷酸酶。分泌到介質(zhì)中的酸性磷酸酶相對而言更易于研究，是因為可以通過懸浮細胞培養(yǎng)或者幼苗培養(yǎng)的方法，收集液體培養(yǎng)基中的分泌蛋白。通過生化的方法富集、分離、鑒定出不同的酸性磷酸酶，并進行相關(guān)的遺傳和生理分析。近些年通過類似的研究方法，科學(xué)家們已經(jīng)從多種不同的物種中鑒定得到了許多酸性磷酸酶，這些物種包括白羽扇豆、菜豆、煙草、以及擬南芥。但附著在根表面的酸性磷酸酶相對而言比較難于研究，因為很難得到大量的蛋白進行生化分析，只有遺傳學(xué)的方法是最為有效的研究手段。附著在根表面的酸性磷酸酶可以被一種人工合成的有機磷底物BCIP特異性地檢測出來。在擬南芥根表面，覆蓋一層含有0.01% BCIP、0.5%瓊脂的溶液，室溫放置過夜后，可以看到擬南芥根的表面被染成藍色，藍色的深淺程度反映出擬南芥根表面酸性磷酸酶活性的高低。根表面BCIP染色的方法被廣泛應(yīng)用于與低磷響應(yīng)相關(guān)的突變體的篩選中，比如：pup1、pup2和pup3突變體先后在1998年和2004年被報道，遺憾的是它們各自的突變基因沒有被鑒定出來 。
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