КАРЫБАЕВА ЭЛИНА СРС. БИОХИМ. БТБ-2-19. Изоферменты. Происхождение, принципы определения и медицинское значение
 Скачать 178.31 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
ТЕМА: “ИЗОФЕРМЕНТЫ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ” Проверил: доцент кафедры биоэкологии: Асанакунов Бактыбек Ашимович Выполнила: студентка 2курса, гр БТБ-2-19 Карыбаева Элина Максатбековна
Бишкек – 2020г СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ВВЕДЕНИЕ Изоферменты, или изоэнзимы — это различные по аминокислотной последовательности изоформы или изотипы одного и того же фермента, существующие в одном организме, но, как правило, в разных его клетках, тканях или органах. Изоферменты, как правило, высоко гомологичны по аминокислотной последовательности и/или подобны по пространственной конфигурации. Особенно консервативны в сохранении строения активные центры молекул изоферментов. Все изоферменты одного и того же фермента выполняют одну и ту же каталитическую функцию, но могут значительно различаться по степени каталитической активности, по особенностям регуляции или другим свойствам. Изоферменты – это изофункциональные белки. Они катализируют одну и ту же реакцию, но отличаются по некоторым функциональным свойствам в силу отличий по: - аминокислотному составу; - электрофоретической подвижности; - молекулярной массе; - кинетике ферментативных реакций; - способу регуляции; - стабильности и др. Изоферменты – это молекулярные формы фермента, различия в аминокислотном составе обусловлены генетическими факторами.Надо отличать изоферменты от множественных форм ферментов. Множественные формы ферментов – это ферменты, которые модифицированы после своего синтеза, например фосфорилаза A и B. Происхождение изоферментов Природа появления изоферментов разнообразна, но чаще всего обусловлена различиями в структуре генов, кодирующих эти изоферменты. Следовательно, изоферменты различаются по первичной структуре белковой молекулы и, соответственно, по физико-химическим свойствам. На различиях в физико-химических свойствах основаны методы определения изоферментов. Большинство ферментов представлены в клетках организма в виде множественных молекулярных форм, называемых изоферментами или изоэнзимами. Изоферменты - ϶ᴛᴏ сходные по структуре белковые молекулы, способные катализировать одну и ту же биохимическую реакцию, но различающиеся по первичной структуре входящих в их состав полипептидов. Οʜᴎ имеют одинаковую структуру каталитического центра, вследствие чего обладают одним типом субстратной специфичности. Изоферменты одного и того же фермента отличаются оптимумами рН, температуры, других условий внешней среды, по их молярной активности, но всœе они катализируют одну и ту же реакцию. Когда из клеток организма выделяют какой-либо фермент и определяют его активность, то всœегда имеют дело с конкретными изоферментами данного фермента. Молекулы ферментов чаще всœего представляют из себяолигомеры, построенные из двух или нескольких полипептидов, которые в какой-либо степени различаются первичными структурами, но имеют однотипную третичную структуру и в связи с этим при взаимодействии образуют функционально родственные белки. Как было показано ранее, различающиеся первичными структурами полипептиды в составе олигомерных молекул кодируются разными генами, в связи с чем природа и набор изоферментов определяются генотипом организма. Впервые механизм образования изоферментов был выяснен при изучении множественных молекулярных форм фермента лактатдегидрогеназы, катализирующего превращение молочной кислоты в пировиноградную в клетках человека и животных: -2Н СН3 – СН(ОН) – СООН ¾® СН3 – С – СООН || О Медицинское значение. Обнаружение определённых изоферментных форм ферментов позволяет использовать их для диагностики заболеваний. Активность ЛДГ в плазме крови повышается при острых поражениях сердца, печени, почек и др. органов, а также при различных анемиях. Диагностическое значение имеет определение не суммарной активности всех типов ЛДГ, а изоферментов, так как только они являются органоспецифичными. Например, при инфаркте миокарда в крови резко возрастает ЛДГ1, при гепатитах – ЛДГ Медико-социальная значимость АС обусловлена неуклонным прогрессированием с анкилозированием позвоночника и крупных суставов, длительной потерей трудоспособности, значительным ухудшением качества жизни, малой эффективностью используемых средств лечения. Значительно усложняет борьбу с этим заболеванием неясность этиопатогенеза, клинический полиморфизм. Исходя из этого, выяснение патогенетических механизмов АС является весьма актуальной задачей. Несмотря на общепризнанную роль антигена HLA-В27 в этиопатогенезе АС, остается неясным – почему наличие этого антигена в крови у 25 % здоровых людей не всегда приводит к развитию АС. Вероятно, что в организме человека с наличием HLA-В27 имеются различные механизмы реализации этого антигена в развитии этого заболевания. Учитывая, что генетическая предрасположенность к заболеванию реализуется через метаболизм нуклеиновых кислот, мы в своей работе провели исследования активности 10 ферментов пуринового метаболизма (ПМ): аденозиндезаминазы (АДА), АМФ-дезаминазы (АМФДА), адениндезаминазы (АД), 5’-нуклеотидазы (5’-НТ), гуаниндезаминазы (ГДА), гуанозиндезамназы (ГЗДА), пуриннуклеозидфосфорилазы (ПНФ), гуанозинфосфорилазы (ГФ), ксантиноксидазы (КО), ксантиндегидрогеназы (КДГ) в плазме крови больных АС в процессе стационарного лечения. ИФ свидетельствуют о большой лабильности ферментативного аппарата растений, дает возможность осуществлять необходимые процессы обмена вв. в клетке при изменении условий внешней среды, обеспечивает специфику обмена вв. для данного органа или ткани растений. Способствует приспособляемости растений к изменяющимся условиям вн. среды. Одновременное присутствие в клетках множественных форм одного и того же фермента, наряду с другими механизмами регуляции, способствует согласованности процессов обмена вв. в клетке и быстрой адаптации растений к изменяющимся условиям среды. В самом деле мы отмечали, что отдельные изоерменты различаются по температурным оптимумам, оптимумам рН, отношению к ингибиторам и другим свойствам. Отсюда следует, что если, например, резко изменяются температурные условия, которые становятся неблагоприятными для проявления каталитической активности некоторых изоферментов, то их активность подавляется. Однако данный фермеатативный процесс в растениях не прекращается полностью, так как начинают проявлять каталитическую активность другие изоферменты того же фермента, для которых данная температура является благоприятной. Если в силу каких-либо причин изменяется рН реакционной среды, то также ослабляется активность некоторых изоферментов, но вместо них начинают проявлять каталитическую активность изоферменты, имеющие иной оптимум рН. Высокие концентр ации солей подавляют активность многих ферментов, что является одной из причин ухудшения роста растений на засоленных почвах. Однако даже при высоких концентрациях солей в клетках ферментативные процессы не прекращаются полностью, так как отдельные изоферменты неодинаково относятся к повышению концентрации солей: активность одних изоферментов снижается, других повышается.. Устойчивость и восприимчивость к болезням часто основана на регуляции синтеза ИФ. Биосинтез изоферментов определяется генетическими факторами и каждый вид растений характеризуется специфическим для данного вида набором изоферментов, т.е. проявляется видовая специфичность по изоферментному составу. Разные органы одного растения различаются по ИФ.Изучение свойств изоферментов лактатдегидрогеназы, выделенных из различных тканей животных показало, что все изофермевты имеют приблизительно одинаковую молекулярную массу (около 140 тыс ) вых условиях, например под действием обработки 42М мочевиной каждый из изоферментов диссоциирует на 4 субъедивицы с молекулярной массой около 35 тыс. Таким образом, каждый из пяти изоферментов лактатдегттдрогеназы представляет собой тетрамер. Установлено что все изоферменты лактатдегирогеназы представляют собой возможные комбинации всего лишь субъединиц двух типов, условно обозначаемых буквами А и В. Разные сочетания этих типов субъединиц образуют все пять изофермеатов лактатдегидрогеназы Это показывает, что изоферменты лактатдегидрогеназы имеют строго упорядоченную структуру, причем отдельные субъединицы в молекуле этого белка-фермента соединевы водородными связями, которые могут быть разорваны под действием концентрированного раствора мочевивы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИЗОФЕРМЕ́НТЫ (от изо… и ферменты) (изоэнзимы, изозимы), множественные формы ферментов, катализирующие идентичные реакции, но обладающие генетически детерминированными отличиями в первичной структуре пептидной цепи; они могут различаться также функциональными свойствами и пространственной структурой. Множественные формы ферментов, которые образуются в результате посттрансляционных модификаций или изменяют свою конформацию и свойства при взаимодействии с разл. соединениями (т. н. конформеры), к И. не относятся. Соотношение разных форм И. может отличаться в разл. органах и тканях одного и того же организма, отражая специфич. особенности протекающих в них процессов обмена веществ. Напр., при спермиогенезе исчезает ряд гликолитич. ферментов, характерных для соматич. клеток; при этом начинают экспрессироваться гены гликолитических И., специфичных только для сперматозоидов. На соотношение И. влияет физиологич. состояние организма и происходящие в нём патологич. процессы, что позволяет использовать анализ изоферментных спектров в диагностич. целях (напр., появление в крови специфич. И. лактатдегидрогеназы и креатинкиназы при инфаркте миокарда или И. аминотрансфераз и некоторых др. ферментов при поражениях печени). Ряд И. используется для диагностики генетич. аномалий. И., синтез которых контролируется кодоминантными аллелями одного гена, называют аллоэнзимами (их структурные и функциональные отличия минимальны). Для выявления И. используют разл. виды хроматографии и электрофореза, а также иммунохимич. методы. Список используемых источников: http://referatwork.ru/category/khimiya/view/531697_izofermenty https://studfile.net/preview/5135116/page:19/ |
