ایزوزیم های جانوری:

امروزه ایزوزوم های متعددی از گروه دهیدروژنازها،اکسیدازها،تر انس آمینازها،فسفاتازها وآنزیم های پروتئولیتیک شناخته شده است. یک مثال از ایزوزیم، گلوکوکیناز میباشد که یک متغییر ازهگزوکیناز میباشد که به وسیله ی گلوکز6فسفات بازداشته نمیشود.ترتیب ویژگی های آن وپیوستگی کم تر آن برای گلوکز (در مقایسه با دیگر هکزوکینازها)به آن اجازه میدهد تاعملکردهای متفاوت را در ارگانیسم های مشخص انجام دهد، مثل رها کردن انسولین از سلولهای بتای پانکراس یا راه اندازی سنتز گلیگوژن به وسیله ی سلولهای کبدی.هر دو فرآیند باید زمانی اتفاق افتد که میزان گلوکز فراوان است یا مشکلاتی ایجاد شده است. لاکتات دهیدروژنازرا میتوان به عنوان مثال دیگری نام برد.لاکتات دهیدروژناز یکی از اولین ایزوزیم هاست که به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است.این آنزیم به صورت 5 ایزوزیم مختلف در بافت های موش وسایر مهره داران وجود دارد.تمام ایزوزیم های موش جدا شده اند ، همه ی آنها یک واکنش را کاتالیز میکنند. NADH+H +پیروواتNAD↔+لاکتات تمام پنج ایزوزیم دارای وزن مولکولی در حدود 134000وحاوی چهار زنجیره پلی پپتیدی، هر یک با وزن مولکولی33500میباشند.این پنج ایزوزیم شامل پنج ترکیب متفاوت از دو نوع مختلف زنجیره پلی پپتیدی هستند که با حرف M وH مشخص میشوند.ایزوزیمی که بیشتر در ماهیچه های اسکلتی یافت میشود حاوی چهار زنجیرپلی پپتیدیM است وبه صورت₄M نشان داده میشود.ایزوزیمی که بیشتر در قلب یافت میشود حاوی چهار زنجیر H یکسان است وبه صورت H₄ مشخص میشود.سه ایزوزیم دیگر دارای ترکیب M ₃H ،₂M₂H ،MH₄ میباشند. زنجیره های MوH به صورت جداگانه استخراج شده اند ومشخص شده است که آنها از نظر نوع و توالی اسید های آمینه با یکدیگر متفاوت اند.با مخلوط کردن زنجیره های منفرد MوH که به تنهایی غیرفعال میباشند تمام ایزوزیم های متفاوت لاکتات دهیدروژناز با فعالیت کامل در لوله آزمایش ،در نسبت های صحیح به طور خود به خودتشکیل میشوند. تحقیقات ژنتیکی نشان میدهد که توالی های اسیدهای آمینه در زنجیره های پلی پپتیدی متفاوت MوH آنزیم لاکتات دهیدروژناز توسط دو ژن متفاوت کد میشوند.بیوسنتز این دو نوع زنجیر ودر نتیجه مقادیر نسبی ایزوزیم های لاکتات دهیدروژناز که در یک سلول مشخص وجود دارد تحت کنترل ژنتیکی است.شکل زیر نشان میدهد که ایزوزیم های لاکتات دهیدروژناز با مقادیر متفاوت در بافت های مختلف یافت میشود.علاوه بر این ممکن است که مقادیر نسبس ایزوزیم های متفاوت لاکتات دهیدروژناز در طی تکامل جنینی تغییر کند.این ایزوزیم ها در تشخیص بیماری های قلبی و کبدی نیز مهم اند. مطالعه دقیق سینتیک ایزوزیم های لاکتات دهیدروژناز نشان داده است که هر چند همه ی آنها یک واکنش را کاتالیز میکنند ،اما از نظر مقدار Km برای سوبستراهای خود به خصوص برای پیرووات و همچنین ازنظر Vmax زمانی که از پیرووات به عنوان سوبسترا استفاده میشود ،با هم تفاوت دارند.ایزوزیم های M₄ که مشخص کننده ماهیچه های اسکلتی وبافت های جنینی است دارای Kmنسبتاً پایین برای پیرووات و سرعت نسبتا زیادی در احیا کردن پیرووات به لاکتات میباشد .ایزوزیم H₄ ویژه قلب وماهیچه های قرمز دیگر دارای Km نسبتاً بالا برای پیرووات است وآن را با سرعت نسبتا کمی احیا میکند. علاوه برآن عمل دهیدروژنه شدن لاکتات که توسط ایزوزیم H₄کاتالیز میشود شدیداً توسط پیرووات بازداشته میشود.ایزوزیمهای دیگر لاکتات دهیدروژناز متناسب با مقدار نسبی زنجیره های MوH دارای خصوصیات سنتیکی حدواسط بین شکلهای M₄و H₄میباشند. مقایسه این گونه ویژگیها ی سینتیک با مشخصات متابولیک بافتهایی که در آنها ایزوزیم های M₄و H₄ بیشتر یافت می شوند ،بینش خاصی در مورد کارکرد ایزوزیمهای متفاوت لاکتات دهیدروژناز به ما میدهند. ماهیچه های اسکلتی وبافت جنینی از گلوکز به طور غیرهوازی استفاده می کنند ودر فرآیندگلیکولیز آن را تبدیل به لاکتات می کنند. لاکتات دهیدروژنازعمل احیای پیرووات به لاکتات را که آخرین مرحله ی گلیکولیز است کاتالیز میکند.بنابراین بافت ماهیچه یا ایزوزیم M₄ لاکتات دهیدروژناز که دارای Km پایین و Vmaxبالا برای پیرووات است به خوبی برای تبدیل سریع پیرووات به لاکتات تطبیق یافته است. از سوی دیگرماهیچه قلب در شرایط معمولی گلوکز را تبدیل به لاکتات نمیکند.در این بافت به طور هوازی پیرووات به دی اکسیدکربن اکسیده میشود،بدون اینکه ماده ی حدواسط لاکتات تشکیل شود.ایزوزیم M₄ به خوبی برای این مسیرمتفاوت در متابولیسم گلوکز تطبیق یافته است ،چه این ایزوزیم دارای Km بالا برای پیرووات وVmax کم برای احیای پیرووات به لاکتات است وبه وسیله ی مقدار زیاد پیروات بازداشته میشود ،این عمل در کم کردن فعالیت این آنزیم در جهت ایجاد لاکتات شدیداً موثرند.هر چند ماهیچه قلب معمولاً از لاکتات دهیدروژناز برای اکسیداسیون گلوکز استفاده نمیکند، در شرایط اضطراری وقتی که مقدار اکسیژن کم است ،وجود لاکتات دهیدروژناز به ماهیچه قلب این امکان را میدهد که انرژی لازم را از تبدیل گلیکوژن به لاکتات به دست آورد.




نظرات:



متن امنیتی

گزارش تخلف
بعدی