乳酸脱氢酶同工酶
酶的活性中心:酶分子中能 与底物特异结合并催化底 物转化为产物,这一区域 称为酶的活性中心或活性 部位。
胰蛋白酶 (Trypsin in Pancreas)
一级结构
胰凝乳蛋白酶的活性中心
空间结构
活性中心
酶分子中的化学基团:
结合基团:结合底物
活性中心内
必需
催化基团:催化底物转变成产物
基团
所有
活性中心外的必需基团:维持酶空间构象等
• 骨骼肌中:主要是 LDH5 ,对 NADH 亲和力大,不易 受丙酮酸抑制,作用是使丙酮酸还原生成乳酸,有利 于骨骼肌产生乳酸。
肌酸激酶( creatine kinase-CK ) 同工酶 :
二聚体酶,两种亚基:
肌型(M型) 脑型(B型)
脑中含 CK1 ( BB型 ) 心肌中含 CK2 ( MB型 ) 骨骼肌中含 CK3 ( MM型 ) 血清CK2活性的测定对于早期诊断心肌梗死有一定意义 。
3.特点
⑴ 由于分子结构差异,具有不同的电泳速度 :由1→5 递减。
⑵ 对同一底物表现不同的 Km 值。 ⑶ 单个亚基无酶的催化活性。 ⑷ LDH 同工酶在不同组织器官中的含量与分布比例不同,
使不同组织与细胞具有不同的代谢特点。
• 心肌中:主要是 LDH1,对 NAD+有较大亲和力,易受 丙酮酸抑制,作用是使乳酸脱氢生成丙酮酸,便于心 脏利用乳酸氧化供能。
(五)生理及临床意义
1.在代谢调节上起着重要的作用; 2.用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征; 3.同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断; 4.同工酶可以作为遗传标志,用于遗传分析研究。
酶
活
心肌梗死酶谱
性
正常酶谱 肝病酶谱
12 3 45
心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化
单纯酶:指仅由氨基酸残基组成的酶,如淀粉酶等。
蛋白质部分:酶蛋白
结合酶
apoenzyme
非蛋白质部分:辅因子 cofactor
全酶 holoenzyme
从化学本质上来讲,辅因子可分为两类:
金属离子: 是最常见的辅因子。 金属酶:金属离子和酶结合紧密,如羧肽酶。 金属激活酶:金属离子与酶的结合不甚紧密,如己糖激酶 等。
小分子有机化合物: 通常为维生素或其体内代谢转变生成的 衍生物,见后。
按照与酶蛋白的结合程度,辅因子又可分为: 辅酶(Coenzyme): 与酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤方法除去。 辅基(Prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密,不能用透析或超滤法除去。
二、酶的催化活性与活性中心
必需基团:指酶分子中氨基酸残基侧链上的一些与酶催化 活性密切相关的化学基团。
(三)同工酶特点
1.可存在于同一种属,或同一个体的组织,或同一细胞 的不同亚细胞结构中。
2.一级结构可不同,但活性中心相似。 3.由于分子结构差异,催化同一反应,但对底物的专一
性、亲和力乃至动力学都可能存在差异,功能也有所 不同。
它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同 的代谢特征。这为同工酶用来诊断不同器官的疾病提 供了理论依据。
(四)举例:乳酸脱氢酶同工酶 ( lactate dehydrogenase , LDH )
1.组成和电泳行为
HHHH HHHM HHMM HMMM MMMM (LDH1) (LDH2) (LDH3) (LDH4) (LDH5)
2.功能催化的反应 Nhomakorabea心肌: 乳酸 LDH1 骨骼肌: 乳酸 LDH5
丙酮酸 丙酮酸
第二节 酶的结构和催化活性
一、酶的分子组成
(一)酶的不同存在形式 单体酶:由一条多肽链组成。
• 寡聚酶:含两条或以上多肽链, 即多个相同或不同亚基以 非共价键连接形成的酶。
• 多酶体系:由不同功能的酶聚合而成的多酶复合物。 • 多功能酶:多种不同催化功能存在于一条多肽链中。
(二)酶的分子组成
按照分子组成分为两种:
基团
其他
酶的活性中心示意图
二、同工酶的概念与特点
(一)同工酶(isoenzyme)的定义
• 同一种属中能催化相同的化学反应,但酶蛋白的分 子结构、理化性质乃至免疫学性质各不相同的一组 酶。 均具有四级结构,多为由两个或两个以上亚基组成 的寡聚体。
(二)原因
同工酶是由不同基因或等位基因编码的多肽链,或由 同一基因转录生成的不同mRNA翻译的不同多肽链组成 的蛋白质,但翻译后经修饰生成的多分子形式不在同 工酶之列。