Izoenzymy nebo isoenzymy jsou enzymy, které se liší v sekvenci aminokyselin a přesto katalyzují stejnou reakci. Obvykle tyto enzymy vykazují různé kinetické parametry, například KM nebo různé regulační vlastnosti. Jsou kódovány různými genetickými lokusy, které obvykle vznikají duplikací genů a divergencí (oddíl 2.2.5). Izozymy se liší od allozymů, což jsou enzymy, které vznikají z alelické variace na jednom genovém lokusu. Izozymy lze od sebe často odlišit biochemickými vlastnostmi, jako je elektroforetická mobilita.
existence izoenzymy umožňuje jemné doladění metabolismus, aby splňovaly konkrétní potřeby dané tkáně nebo vývojové fázi. Zvažte příklad laktátdehydrogenázy (LDH), enzymu, který funguje při anaerobním metabolismu glukózy a syntéze glukózy. Lidské bytosti mají pro tento enzym dva izozymické polypeptidové řetězce: h isozym vysoce exprimovaný v srdci A M isozym nalezený v kosterním svalu. Aminokyselinové sekvence jsou 75% identické. Funkční enzym je tetramerický a je možné mnoho různých kombinací obou podjednotek. Isozym H4, který se nachází v srdci, má vyšší afinitu k substrátům než isozym M4. Oba izozymy se také liší tím, že vysoké hladiny pyruvátu alostericky inhibují H4, ale ne isozym M4. Ostatní kombinace, jako je H3M, mají mezilehlé vlastnosti v závislosti na poměru obou druhů řetězců. Tyto izozymy budeme zvažovat v jejich biologickém kontextu v kapitole 16.
isozym M4 funguje optimálně v anaerobním prostředí, zatímco izozym H4 tak činí v aerobním prostředí. Ve skutečnosti se poměry těchto izozymů mění v průběhu vývoje krysího srdce, protože tkáň přechází z anaerobního prostředí na aerobní (obrázek 10.27 A). Obrázek 10.27 B ukazuje tkáňově specifické formy laktátdehydrogenázy v tkáních dospělých potkanů. Vzhled některých izozymů v krvi svědčí o poškození tkáně a může být použit pro klinickou diagnostiku. Například zvýšení sérových hladin H4 vzhledem k H3M je známkou toho, že došlo k infarktu myokardu nebo infarktu.
obrázek 10.27
isozymy laktátdehydrogenázy. (A) krysí srdce LDH isozym profil změny v průběhu vývoje. H isozyme je reprezentován čtverci a m isozyme kruhy. Záporná a kladná čísla označují dny před a po narození (více…)
