アリールジアルキルホスファターゼ
ホスホトリエステラーゼは、基質中のトリエステル結合を切断することで、有機リン化合物を加水分解する。
この酵素は非常に広い基質特異性を持ち、反応の触媒は非常に効率的である。PTEはパラオキソンを拡散律速に近い速度で加水分解し、このことは酵素がこの基質の利用を最適化するよう進化したことを示唆している。PTEは合成有機リントリエステルとモノフルオロリン酸(英語版)化合物に特異的に作用する。天然の基質は存在しないようであり、パラオキソンや他の一般的な農業用殺虫剤の利用に最適化した進化を行った可能性がある。
パラオキソンに対する反応の産物はジエチルリン酸とp-ニトロフェノールである。p-ニトロフェノールは、 opd遺伝子の750塩基対下流にコードされる酵素によってさらに分解される。この酵素は 29 kDaの加水分解酵素であると推定されており、芳香族化合物を分解し、PTEと協働的に機能する。この酵素はPseudomonas putida、Pseudomonas azelaica、Rhodococcus sp.、P. fluorescensに存在する加水分解酵素と相同である。
有機リン化合物は細菌に対する毒性はないが、動物に対してはアセチルコリンエステラーゼ阻害剤として機能する。一部の細菌種は有機リンを栄養源や炭素源として利用することができる。
いくつかの菌類とシアノバクテリアもOPを加水分解することが発見されている。また、相同配列はSulfolobus acidocaldariusなど一部の古細菌にも存在している。
Flavobacterium sp. ATCC27551とPseudomonas diminutaに存在する遺伝子(opd)は高度に保存されているが、遺伝子が存在しているプラスミドは、遺伝子が存在する 5.1 kbの保存領域を除いて、大きく配列が大きく異なる。
Flavobacteriumのopd遺伝子構成の注意深い観察からは、トランスポゾンのように機能する可能性のある構造であることが示唆されている。このことは、他の細菌種間での遺伝子の広範な分布がDNAの水平伝播によって生じた可能性を示している。opd遺伝子は、Tn3(英語版)ファミリーのトランスポゾンに特徴的な転移挿入配列と隣接している。さらに、opd遺伝子の上流には、トランスポザーゼ(英語版)様の配列(TnpAと相同)やレゾルバーゼ様の配列(TnpRと相同)も同定されており、これらはTn3などのクラスIIトランスポゾンに特徴的な配列である。
opd遺伝子の下流には他のORFが同定されており、OPの分解産物の1つであるp-ニトロフェノールを分解するタンパク質がコードされている。このタンパク質は、ホスホトリエステラーゼ(PTE)の存在下で劇的な活性の上昇が観察されるため、PTEとの複合体として機能すると考えられている。
“Serum esterases. I. Two types of esterase (A and B) hydrolysing p-nitrophenyl acetate, propionate and butyrate, and a method for their determination”. The Biochemical Journal 53 (1): 110–7. (January 1953). doi:10.1042/bj0530110. PMC 1198110. PMID 13032041. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1198110/.
“Membrane marker enzymes. Characterization of an arylesterase of guinea pig cerebral cortex utilizing p-nitrophenyl acetate as substrate”. Biochimica et Biophysica Acta 276 (1): 180–91. (July 1972).