In tegenstelling tot kinasen herkennen en katalyseren fosfatase-enzymen een breder scala van substraten en reacties. Bij de mens zijn er bijvoorbeeld tien keer zoveel Ser/Thr-kinases als Ser/Thr-fosfatases. Tot op zekere hoogte is dit verschil het gevolg van een onvolledige kennis van het humane fosfatoom, d.w.z. de volledige set van fosfatasen die tot expressie komen in een cel, weefsel, of organisme. Vele fosfatasen moeten nog worden ontdekt, en voor talrijke gekende fosfatasen moet nog een substraat worden geïdentificeerd. Onder de goed bestudeerde fosfatase-kinaseparen vertonen fosfatasen echter een grotere variëteit dan hun kinase-tegenhangers, zowel in vorm als functie; dit kan het gevolg zijn van de geringere mate van instandhouding onder fosfatasen.
EiwitfosfatasenEdit
Een eiwitfosfatase is een enzym dat een aminozuurresidu van zijn eiwitsubstraat defosforyleert. Terwijl eiwitkinasen als signaalmoleculen fungeren door eiwitten te fosforyleren, verwijderen fosfatasen de fosfaatgroep, die essentieel is om het systeem van intracellulaire signalering te kunnen resetten voor toekomstig gebruik. Het tandemwerk van kinasen en fosfatasen vormt een belangrijk element van het reguleringsnetwerk van de cel. Fosforylering (en defosforylering) is een van de meest voorkomende vormen van posttranslationele modificatie in eiwitten, en geschat wordt dat op elk willekeurig moment tot 30% van alle eiwitten gefosforyleerd is.Twee opmerkelijke eiwitfosfatasen zijn PP2A en PP2B. PP2A is betrokken bij meerdere regulerende processen, zoals DNA replicatie, metabolisme, transcriptie, en ontwikkeling. PP2B, ook wel calcineurine genoemd, is betrokken bij de proliferatie van T-cellen; daarom is het het doelwit van sommige geneesmiddelen die het immuunsysteem trachten te onderdrukken.
NucleotidasesEdit
Een nucleotidase is een enzym dat de hydrolyse van een nucleotide katalyseert, waarbij een nucleoside en een fosfaation worden gevormd. Nucleotidases zijn essentieel voor de cellulaire homeostase, omdat zij gedeeltelijk verantwoordelijk zijn voor het handhaven van een evenwichtige verhouding tussen nucleotiden en nucleosiden. Sommige nucleotidasen functioneren buiten de cel, waarbij nucleosiden worden gemaakt die naar de cel kunnen worden getransporteerd en gebruikt om nucleotiden te regenereren via salvage pathways. Binnen de cel kunnen nucleotidasen helpen om het energieniveau onder stressomstandigheden op peil te houden. Een cel zonder zuurstof en voedingsstoffen kan meer nucleotiden kataboliseren om het niveau van nucleosidetrifosfaten zoals ATP, de primaire energievaluta van de cel, op te voeren.
In gluconeogeneseEdit
Fosfatases kunnen ook inwerken op koolhydraten, zoals tussenproducten in gluconeogenese. Gluconeogenese is een biosynthese-route waarin glucose wordt gemaakt uit niet-koolhydraat precursoren; de route is essentieel omdat veel weefsels alleen energie kunnen ontlenen aan glucose. Twee fosfatasen, glucose-6-fosfatase en fructose-1,6-bisfosfatase, katalyseren onomkeerbare stappen in de gluconeogenese. Elk splitst een fosfaatgroep van een zes-koolstof suiker fosfaat tussenproduct.