Isoenzym

Isoenzymer (eller isozymer ) er enzymer som katalyserer den samme reaksjonen , men som har en annen kjemisk struktur og forskjellige fysisk-kjemiske egenskaper , [1] som pH , isoelektrisk punkt , elektrisk ledningsevne og elektroforetisk mobilitet . De kan være til stede i samme dyre- eller planteart , i forskjellige individer, eller til og med i samme organisme på nivå med forskjellige cellulære distrikter.

Isoenzymene kan stamme enten fra forskjellige gener eller fra forskjellige post-translasjonelle modifikasjoner eller fra den alternative sammenstillingen av de forskjellige underenhetene. For eksempel karakteriserer fem forskjellige isoenzymer laktatdehydrogenasen (LDH), alle tetramere derfor fire polypeptidkjeder men to forskjellige typer, M og H. [2] Fra de forskjellige kombinasjonene av de to kjedene er det fem isoenzymer: M4, M3H, M2H2 MH3, H4. Siden isoenzymene er fordelt på forskjellige måter i de forskjellige organene, gjør den kvantitative analysen av disse det mulig å spore patologiens målorgan . Derfor er endrede nivåer av disse spesifikke indekser for noen sykdommer som hjerte, muskler, bein, etc. for dette er de av stor diagnostisk nytte .

For eksempel, etter et hjerteinfarkt, øker verdien av enzymet laktatdehydrogenase (LDH) betraktelig i blodet; mengden av LDH1-isoenzymet, også definert H4, 24 timer etter hjerteinfarktet har en tendens til å overskride konsentrasjonen av LDH2- eller MH3-isoenzymet. Endringen i forholdet mellom [LDH1] / [LDH2] sammen med økningen i blodkonsentrasjonen av et annet hjerteenzym, kreatinkinase (CK), er et tydelig tegn på et nylig hjerteinfarkt.

Videre, spesielt i planteriket, har de blitt brukt i lang tid (i dag delvis forlatt på grunn av fremkomsten av DNA- markører ) som molekylære markører , med sikte på å karakterisere enkeltindivider som tilhører en taksonomisk gruppe (f.eks. skille mellom kultivarer av samme art eller mellom enkeltindivider i en populasjon) [3]

Eksempler på isoenzymer

Viktige eksempler på humane isoenzymer er representert:

• fra cytokrom P-450, alle av leveropprinnelse;

• av kreatinkinase- isoenzymer (også kjent som kreatinfosfokinase) (CK eller CPK) CK-MB, CK-MM, CK-BB. Kreatinkinase er et dimert protein karakterisert ved tilstedeværelsen av to polypeptidkjeder: M og B. deres rekombinasjon genererer de tre isozymene: CK-MM, CK-MB og CK-BB. Kreatinkinase (CK) isoenzymer, enzymer lokalisert hovedsakelig i muskelvevet, har en annen topografi som lar oss diagnostisere hvilket kroppsvev som har blitt påvirket av en viss patologi. Det første MM-isoenzymet ser ut til å være spesielt utbredt på skjelettmuskelnivå; det andre isoenzymet MB er utbredt i hjertemuskelen, det er ingen tilfeldighet at en økning i dette diagnostiske enzymet kan observeres hos et individ som er rammet av hjerteinfarkt. Til slutt er BB-isoenzymet hovedsakelig konsentrert i hjernen.

• av alkalisk fosfatase (ALP) ALP1, ALP2, ALP3, ALP4;

• fra bukspyttkjertelen og spytt amylaser ;

• av laktatdehydrogenase (LDH) LDH1, LDH2, LDH3, LDH4, LDH5. Enzymet laktatdehydrogenase er et tetramerisk protein som har fire polypeptidkjeder hvis forskjellige kombinasjoner tillater å signalisere fem isoenzymer. Disse isoenzymene er også definert: LDH5 - M4, spesielt rikelig i skjelettmuskulatur; LDH4-M3H; LDH3-M2H2 utbredt i nyrevev og hjerne; LDH2-MH3; LDH1-H4 finnes hovedsakelig i myokard.

• aspartattransaminase (AST) cytoplasmatisk AST1 , mitokondriell AST2 ;

• pyruvat dehydrogenase kinase (PDK) PDK1, PDK2 ;

• av a - reduktase type 1 og type 2;

• glukokinase (GK) i leveren og heksokinase ( HK) i muskler.

Analytiske metoder

Laboratoriemetodene som vanligvis brukes for å identifisere og kvantifisere individuelle isoenzymer kan oppsummeres som følger:

• generelle analysemetoder
  • elektroforese (på ikke-denaturerende gel)
  • ionebytterkromatografi
  • separasjon ved isoelektrisk punkt
• selektive metoder
  • kjemikere
    • de utnytter hemmende stoffer
  • fysisk
    • Varme motstand
  • immunologisk
    • titrering med spesifikke antistoffer

Merknader

1. ^ IUPAC Gold Book , "isoenzym "
2. ^ Costantino Salerno, Notes on Clinical Biochemistry , Scripta Web, 2007, s. 256, ISBN  978-88-89543-18-4 .
3. ^ SM Jain, PK Gupta; RJ Newton, Somatic Embryogenesis in Woody Plants: Volume 6 , Springer, 2000, s. 496, ISBN  978-0-7923-6419-1 .

Bibliografi

• Rajan Katoch, Analytical Techniques in Biochemistry and Molecular Biology , Springer, 2011, ISBN  978-1-4419-9784-5 .
• David L. Nelson, Michael M. Cox Lehningers prinsipper for biokjemi , Zanichelli, 2010, ISBN 978-88-08-06403-5

Relaterte elementer

• Cytologi
• Protein isoform
• Metabolisme

Andre prosjekter

• Wikimedia Commons inneholder bilder eller andre filer på isoenzym