isozymer eller isoenzymer, är enzymer som skiljer sig åt i aminosyrasekvens men katalyserar samma reaktion. Vanligtvis visar dessa enzymer olika kinetiska parametrar, såsom KM eller olika reglerande egenskaper. De kodas av olika genetiska loci, som vanligtvis uppstår genom genduplikation och divergens (avsnitt 2.2.5). Isozymer skiljer sig från allozymer, som är enzymer som uppstår från allelvariation vid ett genlokus. Isozymer kan ofta skiljas från varandra genom biokemiska egenskaper såsom elektroforetisk rörlighet.
förekomsten av isozymer tillåter finjustering av ämnesomsättningen för att möta de särskilda behoven hos en given vävnad eller utvecklingsstadium. Tänk på exemplet med laktatdehydrogenas (LDH), ett enzym som fungerar i anaerob glukosmetabolism och glukossyntes. Människor har två isozymiska polypeptidkedjor för detta enzym: H-isozymet starkt uttryckt i hjärtat och M-isozymet som finns i skelettmuskeln. Aminosyrasekvenserna är 75% identiska. Det funktionella enzymet är tetrameriskt, och många olika kombinationer av de två underenheterna är möjliga. H4-isozymet, som finns i hjärtat, har en högre affinitet för substrat än M4-isozymet. De två isozymerna skiljer sig också åt genom att höga nivåer av pyruvat allosteriskt hämmar H4 men inte M4-isozymet. De andra kombinationerna, såsom H3M, har mellanliggande egenskaper beroende på förhållandet mellan de två typerna av kedjor. Vi kommer att överväga dessa isozymer i deras biologiska sammanhang i kapitel 16.
M4-isozymet fungerar optimalt i en anaerob miljö, medan H4-isozymet gör det i en aerob miljö. Faktum är att proportionerna av dessa isozymer förändras under utvecklingen av råtthjärtat när vävnaden växlar från en anaerob miljö till en aerob (figur 10.27 a). Figur 10.27 B visar de vävnadsspecifika formerna av laktatdehydrogenas i vuxna råttvävnader. Utseendet hos vissa isozymer i blodet är en indikation på vävnadsskada och kan användas för klinisk diagnos. Till exempel är en ökning av serumnivåerna av H4 i förhållande till H3M en indikation på att en hjärtinfarkt eller hjärtinfarkt har inträffat.
figur 10.27
isozymer av laktatdehydrogenas. (A) råtthjärtat LDH-isozymprofil förändras under utvecklingen. H-isozymet representeras av kvadrater och M-isozymet av cirklar. De negativa och positiva siffrorna anger dagarna före och efter födseln, (mer…)
