Изоферменты


Изоферменты, или изоэнзимы, или изозимы — различные изоформы или изотипы (т.к. различаются строением) одного и того же фермента (т.к. катализируют одну и ту же реакцию), существующие в одном организме[1][2][3][4], но, как правило, в разных его клетках, тканях или органах.

Частное определение изоферментов - кодирующиеся разными генами различные изоформы или изотипы одного и того же фермента, существующие в одном организме,[1][3] им противопоставляются изоформы ферментов, кодируемые разными аллелями одного гена - аллоэнзимов (аллозимов).

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, по используемому кофактору (НАДН или НАДФН для дегидрогеназ), по распределению в клетке (водорастворимые или связанные с мембраной)[4]. Эти различия обусловлены эволюционной приспособленностью разных изоферментов к функционированию в различных условиях разных органов,[2] тканей, клеток.

Примером фермента, имеющего изоферменты, является гексокиназа, имеющая четыре изотипа, обозначаемых римскими цифрами от I до IV. При этом один из изотипов гексокиназы, а именно гексокиназа IV, экспрессируется почти исключительно в печени и обладает особыми физиологическими свойствами, в частности её активность не угнетается продуктом её реакции глюкозо-6-фосфатом.

Ещё одним примером фермента, имеющего изоферменты, является амилаза — панкреатическая амилаза отличается по аминокислотной последовательности и свойствам от амилазы слюнных желёз, кишечника и других органов. Это послужило основой для разработки и применения более надёжного метода диагностики острого панкреатита путём определения не общей амилазы плазмы крови, а именно панкреатической изоамилазы.