az izoenzimek vagy izoenzimek olyan enzimek, amelyek aminosav-szekvenciában különböznek egymástól, de ugyanazt a reakciót katalizálják. Általában ezek az enzimek különböző kinetikai paramétereket, például KM-t vagy különböző szabályozási tulajdonságokat mutatnak. Különböző genetikai lokuszok kódolják őket, amelyek általában gén duplikáció és divergencia révén keletkeznek (2.2.5.szakasz). Az izozimok különböznek az allozimoktól, amelyek olyan enzimek, amelyek az allél variációjából származnak egy génlokuszon. Az izoenzimek gyakran megkülönböztethetők egymástól biokémiai tulajdonságokkal, például elektroforetikus mobilitással.
az izozimok létezése lehetővé teszi az anyagcsere finomhangolását, hogy megfeleljen egy adott szövet vagy fejlődési szakasz sajátos igényeinek. Vegyük például a laktát-dehidrogenáz (LDH) enzimet, amely az anaerob glükóz metabolizmusban és glükózszintézisben működik. Az embernek két izozim polipeptidlánca van ehhez az enzimhez: a H izozim erősen expresszálódik a szívben, az M izozim pedig a vázizomban található. Az aminosav szekvenciák 75% – ban azonosak. A funkcionális enzim tetramer, és a két alegység sokféle kombinációja lehetséges. A szívben található H4 izozim nagyobb affinitással rendelkezik a szubsztrátok iránt, mint az M4 izozim. A két izozim abban is különbözik, hogy a piruvát magas szintje alloszterikusan gátolja a H4-et, de nem az M4 izozimot. A többi kombináció, például a H3M, köztes tulajdonságokkal rendelkezik a kétféle lánc arányától függően. Ezeket az izozimokat biológiai kontextusukban a 16. fejezetben fogjuk megvizsgálni.
az M4 izozim optimálisan működik anaerob környezetben, míg a H4 izozim aerob környezetben. Valójában ezeknek az izozimoknak az aránya megváltozik a patkány szív fejlődése során, mivel a szövet anaerob környezetből aerobra vált (10.27 a ábra). A 10.27 B ábra a laktát-dehidrogenáz szövetspecifikus formáit mutatja be felnőtt patkányszövetekben. Néhány izozim megjelenése a vérben szövetkárosodásra utal, és klinikai diagnózishoz használható. Például a H4 szérumszintjének emelkedése a H3M-hez képest azt jelzi, hogy miokardiális infarktus vagy szívroham történt.
10.27 ábra
laktát-dehidrogenáz Izozimjai. (A) A patkány szív LDH izozim profilja megváltozik a fejlődés során. A H izozimot négyzetek, az M izozimot körök képviselik. A negatív és pozitív számok a születés előtti és utáni napokat jelölik…)
