同工酶

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同工酶isozymeisoenzyme廣義是指生物體內催化相同反應分子結構不同的酶按照國際生化聯合會IUB所屬生化命名委員會的建議則只把其中因編碼基因不同而產生的多種分子結構的酶稱為同工酶最典型的同工酶是乳酸脫氫酶LDH同工酶 同工酶的基因先轉錄成同工酶的信使核糖核酸後者再轉譯產生組成同工酶的肽鏈不同的肽鏈可以不聚合的單體形式存在也可聚合成純聚體或雜交體從而形成同一種酶的不同結構形式同工酶是指催化相同的化學反應但其蛋白質分子結構理化性質免疫性能等方面都存在明顯差異的一組酶

目 錄1簡介

2分類

2.1 基因性或原級

2.2 次生或轉譯后

3功能

4應用

1簡介用電泳方法將LDH同工酶分離分析其酶譜發現脊椎動物組織中有五條酶帶每條酶帶的酶蛋白都是由四條肽鏈組成的四聚體LDH有兩類肽鏈AM或BH各有不同 同工酶

免疫性質按排列組合可形成符合於電泳酶帶數的五種同工酶LDH1及LDH5分別由純粹的4條B鏈B4和4條A鏈A4形成稱為純聚體而LDH2LDH3和LDH4都是由兩類肽鏈雜交而成的分別可寫成AB3A2B2A3B稱為雜交體

2分類基因性或原級由不同基因產生的肽鏈而衍生的同工酶這裡所指的不同基因可以在不同染色體或在同一染色體的不同位點上例如LDH中AB兩條肽鏈的基因分別在第11及第12對染色體上唾液澱粉酶胰澱粉酶的基因在第1對染色體的不同位點上這類同工酶因分子結構差異較大彼此間無交叉免疫但同工酶的不同基因也可以是同源染色體等位基因這種成對的等位基因上兩個基因結構不同的情況在遺傳學上稱為雜合子雜合子在同一個體中可合成同一種酶的兩種不同肽鏈或亞基這兩種亞基尚可雜交形成同工酶在生物群體的不同個體中有時同一基因位點上的一個對雜合子來說或一對對純合子來說基因也可發生遺傳變異從而產生變異的酶出現群體中的遺傳多態不同個體中這些遺傳變異的酶也屬於基因性同工酶其在免疫學上常有交叉反應

由同一基因轉錄出前體核糖核酸前體RNA經過不同的加工剪接過程而生成多種不同的mRNA再轉譯出多種肽鏈從而組成同工酶這類同工酶因發現較晚在國際上尚無統一命名彼此間也有交叉免疫

次生或轉譯後由同一基因同一mRNA轉譯生成原始的酶蛋白再經過不同的化學修 同工酶試劑

飾如酰胺基水解磷酸化肽鏈斷裂糖鏈上的糖基增減等形成不同結構的酶蛋白它們的免疫性往往相同

國際生化協會命名委員會CBN建議只將原級同工酶列為同工酶而將次生同工酶稱為共合酶但不少生化學家還是把上述各類酶的不同結構形式都包括在廣義的同工酶概念中

3功能在動植物中一種酶的同工酶在各組織器官中的分佈和含量不同形成各組織特異的同工酶譜叫做組織的多態性體現各組織的特異功能大多數基因性同工酶由於對底物親和力不同和受不同因素調節常表現不同的生理功能例如動物肝髒的鹼性磷酸酯酶和肝髒的排泄功能有關而腸粘膜的鹼性磷酸酯酶卻參與脂肪和鈣磷的吸收對LDH催化的可逆反應心肌中富含的LDH1及LDH2在體內傾向於催化乳酸的脫氫而骨骼肌中豐富的LDH4及LDH5則有利於丙酮酸還原而生成乳酸所以同工酶只是做相同的工作即催化同一個反應卻不一定有相同的功能

4應用在生物學中同工酶可用於研究物種進化遺傳變異雜交育種和個體發育組織分化等例如最原始的脊椎動物七鰓鰻Lamprey只有一種LDH肽鏈進化到較高級的魚類才有AB兩類肽鏈又如通過對地理分佈不同的物種間某一同工酶譜的普查可以推測物種的地理來源動植物的遺傳變異可通過子代親代同工酶譜的比較來鑒別醫學中也可用多種同工酶譜的分析來鑒定親子關係細胞雜交或植物雜交育種后是否出現新品種也可用周工酶譜的比較來確定在個體發育中從胚 同工酶圖譜

胎到出生再到成年隨著組織的分化和發育各種同工酶譜也有一個分化轉變的過程某型同工酶在胚胎的大多數組織中出現成為主要型式稱為原始型同工酶但出生后在某些組織中逐漸減少而被另一型同工酶取代後者在胚胎組織中幾乎不存在或含量極微只在分化成熟的少數組織中存在稱為成年型同工酶在植物的不同發育階段同樣可見同工酶譜的相應改變

在醫學方面同工酶是研究癌瘤發生的重要手段癌瘤組織的同工酶譜常發生胚胎化現象即合成過多的胎兒型同工酶如果這些變化可反映到血清中則可利用血清同工酶譜的改變來診斷癌瘤此外因同工酶譜有臟器特異性故測定血清同工酶常可較特異地反映某一臟器的病變如血清的LDH1B4或MB型肌酸激酶CK-MB增加是診斷心肌梗塞較特異的指標較測定血清LDH或肌酸激酶CK總活力更為可靠[1]

參考資料 1. 正文及圖片來源: .

相關文獻翡翠貽貝(Perna viridis)谷胱甘肽硫轉移酶同工酶的分離純化及部分性質研究-科學技術與工程-2011年 第17期 (11)

雲斑尖塘鱧不同組織同工酶的研究-湖北農業科學-2011年 第1期 (50)

凡納濱對蝦病蝦體內SOD和PPO同工酶表型的變化-上海師範大學學報:自然科學版-2011年 第1期

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1簡介2分類2.1基因性或原級2.2次生或轉譯后3功能4應用

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1簡介用電泳方法將LDH同工酶分離分析其酶譜發現脊椎動物各組織中有五條酶帶每條酶帶的酶蛋白都是由四條肽鏈組成的四聚體LDH有兩類肽鏈AM或BH各有不同 同工酶

的免疫性質按排列組合可形成符合於電泳酶帶數的五種同工酶LDH1及LDH5分別由純粹的4條B鏈B4和4條A鏈A4形成稱為純聚體而LDH2LDH3和LDH4都是由兩類肽鏈雜交而成的分別可寫成AB3A2B2A3B稱為雜交體

2分類基因性或原級由不同基因產生的肽鏈而衍生的同工酶這裡所指的不同基因可以在不同染色體或在同一染色體的不同位點上例如LDH中AB兩條肽鏈的基因分別在第11及第12對染色體上唾液澱粉酶和胰澱粉酶的基因在第1對染色體的不同位點上這類同工酶因分子結構差異較大彼此間無交叉免疫但同工酶的不同基因也可以是同源染色體的等位基因這種成對的等位基因上兩個基因結構不同的情況在遺傳學上稱為雜合子雜合子在同一個體中可合成同一種酶的兩種不同肽鏈或亞基這兩種亞基尚可雜交形成同工酶在生物群體的不同個體中有時同一基因位點上的一個對雜合子來說或一對對純合子來說基因也可發生遺傳變異從而產生變異的酶出現群體中的遺傳多態不同個體中這些遺傳變異的酶也屬於基因性同工酶其在免疫學上常有交叉反應

由同一基因轉錄出前體核糖核酸前體RNA經過不同的加工剪接過程而生成多種不同的mRNA再轉譯出多種肽鏈從而組成同工酶這類同工酶因發現較晚在國際上尚無統一命名彼此間也有交叉免疫

次生或轉譯後由同一基因同一mRNA轉譯生成原始的酶蛋白再經過不同的化學修 同工酶試劑

飾如酰胺基水解磷酸化肽鏈斷裂糖鏈上的糖基增減等形成不同結構的酶蛋白它們的免疫性往往相同

國際生化協會命名委員會CBN建議只將原級同工酶列為同工酶而將次生同工酶稱為共合酶但不少生化學家還是把上述各類酶的不同結構形式都包括在廣義的同工酶概念中

3功能在動植物中一種酶的同工酶在各組織器官中的分佈和含量不同形成各組織特異的同工酶譜叫做組織的多態性體現各組織的特異功能大多數基因性同工酶由於對底物親和力不同和受不同因素的調節常表現不同的生理功能例如動物肝髒的鹼性磷酸酯酶和肝髒的排泄功能有關而腸粘膜的鹼性磷酸酯酶卻參與脂肪和鈣磷的吸收對LDH催化的可逆反應心肌中富含的LDH1及LDH2在體內傾向於催化乳酸的脫氫而骨骼肌中豐富的LDH4及LDH5則有利於丙酮酸還原而生成乳酸所以同工酶只是做相同的工作即催化同一個反應卻不一定有相同的功能

4應用在生物學中同工酶可用於研究物種進化遺傳變異雜交育種和個體發育組織分化等例如最原始的脊椎動物七鰓鰻Lamprey只有一種LDH肽鏈進化到較高級的魚類才有AB兩類肽鏈又如通過對地理分佈不同的物種間某一同工酶譜的普查可以推測物種的地理來源動植物的遺傳變異可通過子代和親代同工酶譜的比較來鑒別法醫學中也可用多種同工酶譜的分析來鑒定親子關係細胞雜交或植物雜交育種后是否出現新品種也可用周工酶譜的比較來確定在個體發育中從胚 同工酶圖譜

胎到出生再到成年隨著組織的分化和發育各種同工酶譜也有一個分化轉變的過程某型同工酶在胚胎的大多數組織中出現成為主要型式稱為原始型同工酶但出生后在某些組織中逐漸減少而被另一型同工酶取代後者在胚胎組織中幾乎不存在或含量極微只在分化成熟的少數組織中存在稱為成年型同工酶在植物的不同發育階段同樣可見同工酶譜的相應改變

在醫學方面同工酶是研究癌瘤發生的重要手段癌瘤組織的同工酶譜常發生胚胎化現象即合成過多的胎兒型同工酶如果這些變化可反映到血清中則可利用血清同工酶譜的改變來診斷癌瘤此外因同工酶譜有臟器特異性故測定血清同工酶常可較特異地反映某一臟器的病變如血清的LDH1B4或MB型肌酸激酶CK-MB增加是診斷心肌梗塞較特異的指標較測定血清LDH或肌酸激酶CK總活力更為可靠[1]