同工酶有什麽特點?
催化反應和分子基團
在動物和植物中,壹種酶的同工酶在各種組織和器官中的分布和含量是不同的,形成了組織特異性的同工酶譜,稱為組織多態性,反映了各組織的特定功能。由於對底物的親和力不同,受不同因素的調節,大多數遺傳同工酶往往表現出不同的生理功能。例如,動物肝臟中的堿性磷酸酶與肝臟的排泄功能有關,而腸粘膜中的堿性磷酸酶則參與脂肪、鈣和磷的吸收。對於LDH催化的可逆反應,心肌中富含的LDH1和LDH2傾向於催化體內乳酸脫氫,而骨骼肌中富含的LDH4和LDH5有利於丙酮酸還原生成乳酸。所以同工酶只是做同樣的“工作”(即催化同樣的反應),但不壹定有同樣的功能。
在生物學中,同工酶可用於研究物種進化、遺傳變異、雜交育種、個體發育和組織分化。比如七鰓鰻,最原始的脊椎動物,只有壹種LDH肽鏈,進化到更高級的魚類,也只有A、B兩種肽鏈。另壹個例子是,物種的地理起源可以通過調查具有不同地理分布的物種之間的同工酶譜來推斷。動物和植物的遺傳變異可以通過比較後代和親本的同工酶來鑒定。各種同工酶的分析也可用於法醫學親子關系的鑒定。細胞雜交或植物雜交育種後是否出現新品種,也可以通過比較同工酶來確定。在個體發育中,從胚胎到出生,再到成年,隨著組織的分化發育,各種同工酶也有壹個分化轉化的過程。某壹類型的同工酶出現在胚胎的大部分組織中,並成為主要類型,稱為原始同工酶。但出生後在某些組織中逐漸減少,被另壹種類型的同功酶取代,這種同功酶幾乎不存在於胚胎組織中或只存在於少數成熟組織中,稱為成體同功酶。在植物發育的不同階段,也可以看到同工酶譜的相應變化。
在醫學上,同工酶是研究癌癥發生的重要手段,而癌組織的同工酶譜往往是胚胎化的,即合成了過多的胎兒同工酶。如果這些變化能在血清中反映出來,血清同工酶譜的變化就可以用來診斷癌癥。再說了。由於同工酶譜具有器官特異性,血清同工酶的測定往往能反映某壹器官的病理變化。例如,血清LDH1(B4)或MB型肌酸激酶(CK-MB)的升高是診斷心肌梗死更特異的指標,比測定血清LDH或CK總活性更可靠。