1. 同工酶在科學研究和實踐中有何應用
在生物學中,同工酶可用於研究物種進化、遺傳變異、雜交育種和個體發育、組織分化等。例如最原始的脊椎動物七鰓鰻(Lamprey)只有一種LDH肽鏈,進化到較高級的魚類才有A、B兩類肽鏈。又如通過對地理分布不同的物種間某一同工酶譜的普查可以推測物種的地理來源。動、植物的遺傳變異可通過子代和親代同工酶譜的比較來鑒別。法醫學中也可用多種同工酶譜的分析來鑒定親子關系。細胞雜交或植物雜交育種後是否出現新品種也可用周工酶譜的比較來確定。在個體發育中,從胚胎到出生,再到成年,隨著組織的分化和發育,各種同工酶譜也有一個分化轉變的過程。某型同工酶在胚胎的大多數組織中出現,成為主要型式,稱為原始型同工酶。但出生後在某些組織中逐漸減少而被另一型同工酶取代,後者在胚胎組織中幾乎不存在或含量極微,只在分化成熟的少數組織中存在,稱為成年型同工酶。在植物的不同發育階段,同樣可見同工酶譜的相應改變。
在醫學方面,同工酶是研究癌瘤發生的重要手段,癌瘤組織的同工酶譜常發生胚胎化現象,即合成過多的胎兒型同工酶。如果這些變化可反映到血清中,則可利用血清同工酶譜的改變來診斷癌瘤。此外。因同工酶譜有臟器特異性,故測定血清同工酶常可較特異地反映某一臟器的病變,如血清的LDH1(B4)或MB型肌酸激酶(CK-MB)增加是診斷心肌梗塞較特異的指標,較測定血清LDH或肌酸激酶(CK)總活力更為可靠。
2. 酶學知識應用於臨床診斷與治療的探索(詳細點)
臨床上可根據酶濃度的變化用以輔助診斷。若酶濃度變化由細胞壞死或細胞膜通透性變化引起,表示臟器或組織損傷;若為細胞內酶合成增加所致,提示組織再生、修復、成骨或異位分泌,或提示有惡性腫瘤的可能;若為酶排泄障礙引起者說明有梗阻存在。同工酶的分析與鑒定則能反應疾病的部位、性質和程度。一、轉氨酶及其同工酶(一)生物化學特性轉氨酶或稱氨基轉移酶是一組催化氨基在氨基酸與a-酮酸間轉移的酶類,丙氨酸氨基轉移酶(ALT)和(天)門冬氨酸氨基轉移酶(AST)是其中最重要的兩種,前者俗稱為谷丙轉氨酶(GPT),後者為穀草轉氨酶(GOT)。(二)體內分布AST廣泛存在於多種器官中,按含量多少順序為心、肝、骨骼肌和腎等,肝中70%存在於肝細胞線粒體中。AST有兩種同工酶ASTs 和ASTm,分別存在於可溶性的細胞質和線粒體。細胞輕度損傷時ASTs 升高顯著,而嚴重損傷時,則ASTm大量出現於血清中。正常血清所含AST的同工酶主要為ASTs,但在病理狀態下,如細胞壞死,則血清中以ASTm為主。ALT大量存在於肝臟組織中,其次為腎、心、骨骼肌等。血清ALT活性升高,通常表示肝臟損傷。ALT有兩種不同活性的同工酶a(ALTs)、b(ALTm),分別存在於細胞質及線粒體,後者的活性為前者的16倍。肝細胞壞死血清中以ALTm為主。(三)測定方法轉氨酶的測定方法有許多種,其中以賴氏法最常用,由於此法操作簡便、經濟,一些小型實驗室仍在使用。目前,國內外實驗室多採用連續監測法進行測定。ALT速率法測定中酶偶聯反應式為: ALTL-丙氨酸 + a-酮戊二酸 L-谷氨酸 + L-丙酮酸 LD 丙酮酸 + NADH + H+ L-乳酸 + NAD+ AST速率法測定中酶偶聯反應式為: AST L-門冬氨酸 + a-酮戊二酸 草醯乙酸 + L-谷氨酸 MD 草醯乙酸 +NADH + H+ L-蘋果酸 + NAD+ 上述偶聯反應中,NADH的氧化速率與標本中酶活性呈正比,可在340nm檢測吸光度下降速率。根據線性反應期吸光度下降速率(-DA/min),計算出ALT、AST的活力單位。(四)臨床意義ALT是反映肝損傷的一個很靈敏的指標,臨床上主要用於肝臟疾病的診斷。各種急性病毒性肝炎、葯物或酒精中毒引起的急性肝損害時,血清ALT 水平可在臨床症狀(如黃疸)出現之前就急劇升高,且ALT>AST。一般而言,急性肝炎時血清ALT高低與臨床病情輕重相平行,且往往是肝炎恢復期最後降至正常的酶,是判斷急性肝炎是否恢復的一個很好指標。假如能同時測定AST,並計算DeRitis比值,即AST/ALT之比,則對於急、慢性肝炎的診斷和鑒別診斷以及判斷肝炎的轉歸也特別有價值。急性肝炎是時DeRitis比值<1,肝硬化時DeRitis比值≥2,肝癌時DeRitis比值≥3。重症肝炎時由於大量肝細胞壞死,血中ALT逐漸下降,而膽紅素卻進行性升高,出現所謂「酶膽分離」現象,常是肝壞死的前兆。AST主要存在於心肌,以往多用於AMI的診斷。AMI發病6~8h即升高,48~60h達到高峰,4d~5d恢復正常。但由於AST在AMI 時升高遲於CK,恢復早於LD,故診斷AMI價值不大。在急性肝炎時,AST雖亦顯著升高,但升高程度不及ALT,而在慢性肝炎,特別是肝硬化時,AST升高程度超過ALT。膽道疾患時AST亦可升高。二、g-谷氨醯轉移酶及其同工酶(一)生物化學特徵g-谷氨醯轉移酶(g-GT或GGT)又稱g-谷氨醯轉肽酶(g-GTP或GGTP),是一種含巰基的線粒體酶。組織分布以腎臟含量最多,其次為胰、肺、肝等。血清中的g-GT則主要來自肝膽,紅細胞中幾乎無g-GT,因此溶血對其測定影響不大。(二)測定方法目前國內外多採用連續監測法測定血清g-GT活性。IFCC參考方法採用L-g-谷氨醯-3-羧基-對硝基苯胺作為底物,以甘氨醯甘氨酸(雙甘肽)作為g-谷氨醯基的受體。在pH7.7的條件下,g-GT催化底物生成g-谷氨醯雙甘肽和黃色的2-硝基-5-氨基苯甲酸,在410nm波長處直接連續監測,吸光度的增高速率與g-GT活性成正比關系。(三)臨床意義g-GT是肝膽疾病檢出陽性率最高的酶。g-GT 還可用於判斷惡性腫瘤有無肝轉移,腫瘤患者如有g-GT 的升高,常說明有肝轉移。g-GT與乙醇的攝取量有關,對乙醇性中毒的判定有相當的價值。長期接受巴比妥類葯物、含雌激素的避孕葯者常有g-GT升高。用醋纖膜電泳可將g-GT同工酶分為g-GT1、g-GT2、g-GT3和g-GT4四種,正常人只見g-GT2和g-GT3。重症肝膽疾病和肝癌時常有g-GT1出現,乙醇性肝壞死和膽總管結石時常有g-GT2增加,膽總管結石及胰腺炎時g-GT2也增加。g-GT4與膽紅素增高密切相關。
3. 過氧化氫酶同工酶的分析法
這你要去相應的實驗室要protocol,試驗方法太多了,誰都記不住啊,我知道一般蛋白怎麼做,你要不要方法。
4. 如何鑒定同工酶
用電泳方法將LDH同工酶分離,分析其酶譜,發現脊椎動物各組織中有五條酶帶。每條酶帶的酶蛋白都是由四條肽鏈組成的四聚體,LDH有兩類肽鏈,A(M)或B(H),各有不同
同工酶
的免疫性質,按排列組合可形成符合於電泳酶帶數的五種同工酶。LDH1及LDH5分別由純粹的4條B鏈(B4)和4條A鏈(A4)形成,稱為純聚體;而LDH2、LDH3和LDH4都是由兩類肽鏈雜交而成的,分別可寫成AB3、A2B2、A3B,稱為雜交體。
5. 什麼是同工酶
同工酶(isozyme,isoenzyme)廣義是指生物體內催化相同反應而分子結構不同的酶。按照國際生化聯合會(IUB)所屬生化命名委員會的建議,則只把其中因編碼基因不同而產生的多種分子結構的酶稱為同工酶。
在結構上,同工酶的一級結構存在差異,但其活性中心的三維空間結構相似,故可以催化相同的化學反應。
(5)臨床用什麼方法分析同工酶擴展閱讀
同工酶的功能:
在動、植物中,一種酶的同工酶在各組織、器官中的分布和含量不同,形成各組織特異的同工酶譜,叫做組織的多態性,體現各組織的特異功能。
大多數基因性同工酶由於對底物親和力不同和受不同因素的調節,常表現不同的生理功能,例如動物肝臟的鹼性磷酸酯酶和肝臟的排泄功能有關,而腸粘膜的鹼性磷酸酯酶卻參與脂肪和鈣、磷的吸收。
對LDH催化的可逆反應,心肌中富含的LDH1及LDH2在體內傾向於催化乳酸的脫氫,而骨骼肌中豐富的LDH4及LDH5則有利於丙酮酸還原而生成乳酸。所以同工酶只是做相同的「工作」(即催化同一個反應),卻不一定有相同的功能。
6. 瓊脂糖凝膠電泳法分離LDH同工酶中LDH同工酶的顯色方法——活性染色法代表著一類電泳區帶染色的方法,
LDH同工酶的活性檢測是採用氧化型硫酸甲酯吩嗪(PSM)和氮藍四唑(NBT)的氫傳遞反應生成還原型氮藍四唑的藍紫色化合物而完成的,因此具有催化脫氫活性的酶都可以採用這種活性染色法顯色,例如蘋果酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶等等。