Hvad er et isoenzym?
Isoenzymer er enzymer, der katalyserer identiske kemiske reaktioner, men er sammensat af forskellige aminosyresekvenser. De omtales undertiden som isozymer. Isoenzymer produceres af forskellige gener og er ikke overflødige på trods af deres lignende funktioner. De forekommer i mange væv i hele kroppen og er vigtige for forskellige udviklingsmæssige og metaboliske processer.
Efterhånden som en organisme udvikler sig, forekommer genduplikation lejlighedsvis. Dette kan være resultatet af homolog rekombination eller genreparation. Når naturlig selektion favoriserer det duplikat genetiske materiale, som i tilfælde, hvor det samme gen er nyttigt til forskellige processer, bevares duplikatkodningen, og isoenzymer dannes.
isoenzymer er nyttige biokemiske markører og kan måles i blodstrømmen for at diagnosticere medicinske tilstande. Alkalisk phosphatase (ALP) og lactatdehydrogenase (LDH) er eksempler på isoenzymer, der ofte bruges til dette formål.
LDH er vigtig for anaerob RÆldre. Når iltniveauer er lave, konverterer LDH pyruvat til laktat, hvilket giver en kilde til muskelenergi. Dette enzym findes i fem isoenzymsorter i den menneskelige krop, nummereret LDH-1 til LDH-5, og kan findes i forskellige væv, herunder hjerte, lever og lunger.
forhøjede niveauer af specifikke LDH-isoenzymer kan indikere vævsskade. Efter et hjerteanfald er serumniveauet for LDH-1 for eksempel højere end LDH-2, fordi det beskadigede hjertevæv, der er rig på LDH-1, frigiver, der isoenzym i blodbanen. Høje niveauer af LDH-5 findes primært i tumorer og kan indikere tilstedeværelsen af kræft.
ALP er et enzym, der fjerner fosfatgrupper fra molekyler i kroppen og er vigtig for korrekt funktion af leveren, tarmen og placenta. Unormalt høje eller lave niveauer af ALP kan indikere en række forskellige tilstande, herunder leversygdom, BONe sygdom og graviditet. Et ALP -isoenzym er også involveret i knoglevækst, og høje niveauer af dette isoenzym kan indikere ny knogledannelse.
isoenzymer kan differentieres fra hinanden ved hjælp af gelelektroforese. Ved gelelektroforese trækkes isoenzymfragmenter gennem en tyk gel med en elektrisk ladning. Hvert isoenzym har en tydelig ladning af sig selv på grund af dets unikke aminosyresekvens. Dette gør det muligt for gelelektroforese at adskille fragmenterne i bånd til identifikation.
Som molekylære markører er isoenzymer nyttige i populationsgenetik. Isoenzymundersøgelser udføres på populationsniveau for at analysere genetisk variation og genstrøm. Tilstedeværelsen af isoenzymer kan analyseres i tilfælde af nye fænotyper eller fysiologiske variationer inden for arter.