Izoenzymy

Kamila Podkrólewicz

Paulina Schneider

Analityka Medyczna III rok

gr. e

Są fizykochemicznie odmiennymi

formami tego samego enzymu, mają

tą samą aktywność katalityczną

(różnią się: ładunkiem i ruchliwością w

polu elektrycznym, wielkością

cząsteczki, wrażliwością na

denaturację cieplną).

Izoenzymy

Właściwości izoenzymów

 są powszechne w surowicy i tkankach

wszystkich kręgowców, owadów, roślin i
organizmów jednokomórkowych,

 mogą występować w różnych tkankach

tego samego organizmu, w różnych typach
komórek, z różną lokalizacją w komórce,

 wykazują odmienną kinetykę

(powinowactwo, wrażliwość na działanie
inhibitorów )

różne narządy charakteryzują się

zwykle różnym ilościowo składem
izoenzymów

izoenzymy są produktami ekspresji

ściśle spokrewnionych genów

znane są izoenzymy szeregu:

dehydrogenaz, oksydaz, transferaz,
fosfataz i enzymów proteolitycznych

PRZYKŁADY

LDH – dehydrogenaza

mleczanowa

EC 1.1.1.27

jest kluczowym enzymem metabolizmu

glukozy,

występuje w cytoplazmie wszystkich

komórek,

izoenzymy LDH różnią się między sobą

na poziomie struktury czwartorzędowej,

 oligomeryczna cząsteczka LDH składa się z

czterech protomerów dwóch typów:
* H ( syntetyzują ją głównie mózg i mięsień
sercowy)  metabolizm tlenowy
* M ( wytwarzają ją przeważnie wątroba i
mięśnie szkieletowe)

 synteza podjednostek H i M jest

kontrolowana przez odmienne loci
genetyczne, które ulegają ekspresji w
różnych tkankach

 tylko cząsteczka tetrameryczna ma

aktywność katalityczną

Izoenzymy LDH

 MMMM M

4

LDH5 (wątroba, mięsnie)

 MMMH H

1

M

3

LDH4 (wątroba, mięsnie)

 MMHH H

2

M

2

LDH3 (kom. mózgu, nerki,

leukocyty)

 MHHH H

3

M

1

LDH2 (serce, erytrocyty,

mózg)

 HHHH H

4

LDH1 (kom. mięśnia

sercowego)

LDH – 1 występuje głównie w mięśniu

sercowym, a także w mózgu. Jest

bardzo wrażliwa na hamujące działanie

pirogronianiu.

LDH – 5 występuje głównie w mięśniach

szkieletowych. Jest mało wrażliwy na

hamujące działanie pirogronianiu i

umożliwia jego przekształcenie w

mleczan. Umożliwia to pracę mięśni w

stanie względnego niedotlenienia.

Wykorzystanie izoenzymów

LDH w diagnostyce

Ryc. „Biochemia Harpera”, Murray

Robert K., Granner Daryl K.,

Rodwell Victor W., PZWL 1995r.

Kinaza kreatynowa

EC 2.7.3.2
Istnieją 3 główne izoenzymy kinazy

kreatynowej:

 CK-BB,
 CK-MB,
 CK-MM.

 istnieją 2 formy mitochondrialne, które są

oktamerami:
*sMt-CK - mitochondrialna forma
mięśniowa (sarcomeric),
*uMt-CK - mitochondrialna forma
(ubiquitous)

 mitochondrialna kinaza kreatynowa (CKm) jest

obecna w przestrzeni międzybłonowej
mitochondrium

 uczestniczy w produkcji fosfokreatyny z ATP

tworzonego w procesie fosforylacji
oksydacyjnej.

Wzrost aktywności

CK:

• zawał serca ,
• uszkodzenia mięśni

szkieletowych ,

• wada metaboliczna,
• zapalenie,
• niedokrwienie,
• dystrofia mięśniowa
• po urazach,
• zabiegach chirurgicznych,
• po wstrzyknięciach

domięśniowych,

• długotrwały wysiłek

fizyczny

• uszkodzenia mózgu,
• wylew krwi do mózgu,
• zator mózgowy,

Spadek aktywności

CK:

• dotyczy najczęściej CK-MM
• zmniejszenie masy

mięśniowej,

• osłabienie siły mięśniowej
• terapia sterydami,
• hipertyreoza
• choroba alkoholowa

wątroby

• reumatoidalne zapalenie

stawów

• charłactwo

Fosfataza kwaśna

 EC 3.1.3.2

 hydrolaza katalizująca

hydrolizę monoestrów,

 enzym lizosomalny,

 heterogenny,

 wartość pH dla

optymalnego działania

fosfatazy kwaśnej

mieści się w zakresie od

3,4 do 6,2.

 posiada liczne izoenzymy,

 w warunkach fizjologicznych we krwi

występują izoenzymy, pochodzące z
trombocytów, erytrocytów i wątroby.

 znaczenie diagnostyczne ma izoenzym

prostaty (AcP-P) – frakcja sterczowa
fosfatazy kwaśnej

 aktywność kwaśnej fosfatazy mierzy się

głównie w celu rozpoznania i monitorowania
raka prostaty

obecnie wprowadzono immunologiczne

badania specyficznego antygenu

sterczowego (PSA), co jest bardziej czułym

testem.

 PSA (z ang. Prostate Specific

Antigen – antygen swoisty dla prostaty)
– antygen gruczołu krokowego (prostaty).
Jest glikoproteiną wytwarzaną w
tym gruczole, obecną we krwi w stężeniu
podwyższonym w przypadku przerostu
prostaty lub raka prostaty.

Fosfataza zasadowa

 EC 3.1.3.1

 hydrolizuje estry

monofosforanowe,

 optimum działania w

pH 9,0- 10,5 ,

 enzym niespecyficzny

w stosunku do

substratu, tylko do

katalizowanego

wiązania.

Wzrost aktywności

ALP

• choroby układu

kostnego: krzywica,
osteomalacja, choroba
Pageta, nowotwory
kości, szpiczak mnogi

• choroby wątroby i dróg

żółciowych : cholestazy,
guzy, marskość,
wirusowe zapalenie
wątroby

• choroby jelit,
• ciąża

Spadek aktywnośći

ALP

• przewlekła nerczyca,
• przedawkowanie

witaminy D3 ,

• wrodzone

hipofosfatazje

Monoaminooksydaza

 EC 1.4.3.4

 enzym występujący w

wielu tkankach ustroju

zlokalizowany w

cytozolu,

 zaburzenia działania

tego enzymu prowadzą

do chorób afektywnych

oraz zaburzeń ciśnienia

tętniczego,

• MAO-A - zlokalizowany w tkance

nerwowej gdzie odpowiada za

deaminację serotoniny, adrenaliny i

noradrenaliny oraz dopaminy i tyraminy

• MAO-B - znajduje się w tkankach

nienerwowych. Największe

powinowactwo wykazuje do

fenyloetyloaminy i benzyloaminy oraz

dopaminy i serotoniny

Obecnie wyróżnia się dwa

izoenzymy

Bibliografia:

1.

„Biochemia Harpera”, Murray Robert K., Granner Daryl K.,

Rodwell Victor W., PZWL 1995r.

2.

„Biochemia”, Berg Jeremy M., Tymoczko John L., Stryer

Lubert, PWN 2009r.

3.

„Biochemia. Podręcznik dla studentów uczelni

medycznych.” Wyd. II Bańkowski Edward,

Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2009r.

4.

http://www.phosphatase.net/structure.php