1. 同工酶在科学研究和实践中有何应用
在生物学中,同工酶可用于研究物种进化、遗传变异、杂交育种和个体发育、组织分化等。例如最原始的脊椎动物七鳃鳗(Lamprey)只有一种LDH肽链,进化到较高级的鱼类才有A、B两类肽链。又如通过对地理分布不同的物种间某一同工酶谱的普查可以推测物种的地理来源。动、植物的遗传变异可通过子代和亲代同工酶谱的比较来鉴别。法医学中也可用多种同工酶谱的分析来鉴定亲子关系。细胞杂交或植物杂交育种后是否出现新品种也可用周工酶谱的比较来确定。在个体发育中,从胚胎到出生,再到成年,随着组织的分化和发育,各种同工酶谱也有一个分化转变的过程。某型同工酶在胚胎的大多数组织中出现,成为主要型式,称为原始型同工酶。但出生后在某些组织中逐渐减少而被另一型同工酶取代,后者在胚胎组织中几乎不存在或含量极微,只在分化成熟的少数组织中存在,称为成年型同工酶。在植物的不同发育阶段,同样可见同工酶谱的相应改变。
在医学方面,同工酶是研究癌瘤发生的重要手段,癌瘤组织的同工酶谱常发生胚胎化现象,即合成过多的胎儿型同工酶。如果这些变化可反映到血清中,则可利用血清同工酶谱的改变来诊断癌瘤。此外。因同工酶谱有脏器特异性,故测定血清同工酶常可较特异地反映某一脏器的病变,如血清的LDH1(B4)或MB型肌酸激酶(CK-MB)增加是诊断心肌梗塞较特异的指标,较测定血清LDH或肌酸激酶(CK)总活力更为可靠。
2. 酶学知识应用于临床诊断与治疗的探索(详细点)
临床上可根据酶浓度的变化用以辅助诊断。若酶浓度变化由细胞坏死或细胞膜通透性变化引起,表示脏器或组织损伤;若为细胞内酶合成增加所致,提示组织再生、修复、成骨或异位分泌,或提示有恶性肿瘤的可能;若为酶排泄障碍引起者说明有梗阻存在。同工酶的分析与鉴定则能反应疾病的部位、性质和程度。一、转氨酶及其同工酶(一)生物化学特性转氨酶或称氨基转移酶是一组催化氨基在氨基酸与a-酮酸间转移的酶类,丙氨酸氨基转移酶(ALT)和(天)门冬氨酸氨基转移酶(AST)是其中最重要的两种,前者俗称为谷丙转氨酶(GPT),后者为谷草转氨酶(GOT)。(二)体内分布AST广泛存在于多种器官中,按含量多少顺序为心、肝、骨骼肌和肾等,肝中70%存在于肝细胞线粒体中。AST有两种同工酶ASTs 和ASTm,分别存在于可溶性的细胞质和线粒体。细胞轻度损伤时ASTs 升高显着,而严重损伤时,则ASTm大量出现于血清中。正常血清所含AST的同工酶主要为ASTs,但在病理状态下,如细胞坏死,则血清中以ASTm为主。ALT大量存在于肝脏组织中,其次为肾、心、骨骼肌等。血清ALT活性升高,通常表示肝脏损伤。ALT有两种不同活性的同工酶a(ALTs)、b(ALTm),分别存在于细胞质及线粒体,后者的活性为前者的16倍。肝细胞坏死血清中以ALTm为主。(三)测定方法转氨酶的测定方法有许多种,其中以赖氏法最常用,由于此法操作简便、经济,一些小型实验室仍在使用。目前,国内外实验室多采用连续监测法进行测定。ALT速率法测定中酶偶联反应式为: 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速率法测定中酶偶联反应式为: AST L-门冬氨酸 + a-酮戊二酸 草酰乙酸 + L-谷氨酸 MD 草酰乙酸 +NADH + H+ L-苹果酸 + NAD+ 上述偶联反应中,NADH的氧化速率与标本中酶活性呈正比,可在340nm检测吸光度下降速率。根据线性反应期吸光度下降速率(-DA/min),计算出ALT、AST的活力单位。(四)临床意义ALT是反映肝损伤的一个很灵敏的指标,临床上主要用于肝脏疾病的诊断。各种急性病毒性肝炎、药物或酒精中毒引起的急性肝损害时,血清ALT 水平可在临床症状(如黄疸)出现之前就急剧升高,且ALT>AST。一般而言,急性肝炎时血清ALT高低与临床病情轻重相平行,且往往是肝炎恢复期最后降至正常的酶,是判断急性肝炎是否恢复的一个很好指标。假如能同时测定AST,并计算DeRitis比值,即AST/ALT之比,则对于急、慢性肝炎的诊断和鉴别诊断以及判断肝炎的转归也特别有价值。急性肝炎是时DeRitis比值<1,肝硬化时DeRitis比值≥2,肝癌时DeRitis比值≥3。重症肝炎时由于大量肝细胞坏死,血中ALT逐渐下降,而胆红素却进行性升高,出现所谓“酶胆分离”现象,常是肝坏死的前兆。AST主要存在于心肌,以往多用于AMI的诊断。AMI发病6~8h即升高,48~60h达到高峰,4d~5d恢复正常。但由于AST在AMI 时升高迟于CK,恢复早于LD,故诊断AMI价值不大。在急性肝炎时,AST虽亦显着升高,但升高程度不及ALT,而在慢性肝炎,特别是肝硬化时,AST升高程度超过ALT。胆道疾患时AST亦可升高。二、g-谷氨酰转移酶及其同工酶(一)生物化学特征g-谷氨酰转移酶(g-GT或GGT)又称g-谷氨酰转肽酶(g-GTP或GGTP),是一种含巯基的线粒体酶。组织分布以肾脏含量最多,其次为胰、肺、肝等。血清中的g-GT则主要来自肝胆,红细胞中几乎无g-GT,因此溶血对其测定影响不大。(二)测定方法目前国内外多采用连续监测法测定血清g-GT活性。IFCC参考方法采用L-g-谷氨酰-3-羧基-对硝基苯胺作为底物,以甘氨酰甘氨酸(双甘肽)作为g-谷氨酰基的受体。在pH7.7的条件下,g-GT催化底物生成g-谷氨酰双甘肽和黄色的2-硝基-5-氨基苯甲酸,在410nm波长处直接连续监测,吸光度的增高速率与g-GT活性成正比关系。(三)临床意义g-GT是肝胆疾病检出阳性率最高的酶。g-GT 还可用于判断恶性肿瘤有无肝转移,肿瘤患者如有g-GT 的升高,常说明有肝转移。g-GT与乙醇的摄取量有关,对乙醇性中毒的判定有相当的价值。长期接受巴比妥类药物、含雌激素的避孕药者常有g-GT升高。用醋纤膜电泳可将g-GT同工酶分为g-GT1、g-GT2、g-GT3和g-GT4四种,正常人只见g-GT2和g-GT3。重症肝胆疾病和肝癌时常有g-GT1出现,乙醇性肝坏死和胆总管结石时常有g-GT2增加,胆总管结石及胰腺炎时g-GT2也增加。g-GT4与胆红素增高密切相关。
3. 过氧化氢酶同工酶的分析法
这你要去相应的实验室要protocol,试验方法太多了,谁都记不住啊,我知道一般蛋白怎么做,你要不要方法。
4. 如何鉴定同工酶
用电泳方法将LDH同工酶分离,分析其酶谱,发现脊椎动物各组织中有五条酶带。每条酶带的酶蛋白都是由四条肽链组成的四聚体,LDH有两类肽链,A(M)或B(H),各有不同
同工酶
的免疫性质,按排列组合可形成符合于电泳酶带数的五种同工酶。LDH1及LDH5分别由纯粹的4条B链(B4)和4条A链(A4)形成,称为纯聚体;而LDH2、LDH3和LDH4都是由两类肽链杂交而成的,分别可写成AB3、A2B2、A3B,称为杂交体。
5. 什么是同工酶
同工酶(isozyme,isoenzyme)广义是指生物体内催化相同反应而分子结构不同的酶。按照国际生化联合会(IUB)所属生化命名委员会的建议,则只把其中因编码基因不同而产生的多种分子结构的酶称为同工酶。
在结构上,同工酶的一级结构存在差异,但其活性中心的三维空间结构相似,故可以催化相同的化学反应。
(5)临床用什么方法分析同工酶扩展阅读
同工酶的功能:
在动、植物中,一种酶的同工酶在各组织、器官中的分布和含量不同,形成各组织特异的同工酶谱,叫做组织的多态性,体现各组织的特异功能。
大多数基因性同工酶由于对底物亲和力不同和受不同因素的调节,常表现不同的生理功能,例如动物肝脏的碱性磷酸酯酶和肝脏的排泄功能有关,而肠粘膜的碱性磷酸酯酶却参与脂肪和钙、磷的吸收。
对LDH催化的可逆反应,心肌中富含的LDH1及LDH2在体内倾向于催化乳酸的脱氢,而骨骼肌中丰富的LDH4及LDH5则有利于丙酮酸还原而生成乳酸。所以同工酶只是做相同的“工作”(即催化同一个反应),却不一定有相同的功能。
6. 琼脂糖凝胶电泳法分离LDH同工酶中LDH同工酶的显色方法——活性染色法代表着一类电泳区带染色的方法,
LDH同工酶的活性检测是采用氧化型硫酸甲酯吩嗪(PSM)和氮蓝四唑(NBT)的氢传递反应生成还原型氮蓝四唑的蓝紫色化合物而完成的,因此具有催化脱氢活性的酶都可以采用这种活性染色法显色,例如苹果酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等等。