Биологическая роль изоферментов
Изоферметы обеспечивают протекание химических реакций в соответствии с условиями в разных органах.
1) ЛДГ1 – обладает высоким сродством к кислороду поэтому он активен в тканях органов с высокой скоростью окислительных реакций (эритроциты, миокард). ЛДГ5 – активен в присутствии высокой концентрации лактата (наиболее активен в печени)
2) Поскольку изоферменты органоспецифичны – это используется для диагностики заболеваний различных уровней.
3) Изоферменты имеют способность изменять свою активность с возрастом.
У плода при недостатке кислорода преобладает ЛДГ3, а с увеличением возраста, увеличением кислорода возрастает доля ЛДГ2.
Если фермент является сложным белком то он состоит из белковой и небелковой части. Белковая часть является высокомолекулярной, термолябильной частью фермента и называется апоферментом. Он имеет своеобразную структуру и определяет специфичность белковых ферментов. Небелковая часть фермента – ко-фактор (ко-фермент). Ко-фактором чаще всего являются ионы металлов которые могут прочно связыватся с апо-ферментом например: Zn-карбоангидраза, Сu-цитохромоксидаза. Ко-ферменты чаще всего являются органическими веществами мене прочно связываемые с апоферментом. Ко-ферментами являетются нуклеатиды, НАД, ФАД.
Ко-фермент– низкомолекулярная, термостабильная часть фермента его роль заключается в том, что он определяет пространственную укладку (конфирмацию) апофермента, и определяет его активность. Ко-факторы могут переносить электроны, функциональные группы, участвуют в образовании дополнительных связей между ферментом и субстратом.
В функцианальном отношении в ферменте принято выделять два важных участка:
1. Активный центр
2. Аллостерический участок
Активнй центр – это участок в молекуле фермента, который взаимодействует с субстратом и участвует в каталитичском процессе. АЦ фермента образован радикалом аминокислт удаленных друг от друга в первичной структуре. АЦ имеет трехмерную укладку, чаще всего выявляются
- ОН группы серина
- SH – цистеина
- NH2 лизина (NH3)
- γ-СООН глютаминовой кислоты
В АЦ различают 2 зоны – связывания с субстратом и каталитическая.
Зона связывания обычно имеет жесткую структуру к которой комплиментрно присоединяется субстраты реакций. Пример: трипсин расщепляет белки в участках богатых аминокислотой лизином.
Каталитическая зона - это участок активного центра непосредственно воздействующий на субстрат и осуществляющий каталитическую функцию. Это зона более подвижна, допускает изменение функциональных групп.
В ряде ферментов чаще олигомерных, кроме активного центра есть аллостерический участок – участок молекулы фермента удаленный от активного центра взаимодействующий с субстратом и дополнительными веществами (регуляторами, эффекторами). В аллостеричесих ферментах в одной субъединице находится АЦ а в другой АУ. Аллостерические ферменты могут изменять свою активность следующим образом: эффектор (активатор, ингибитор) действует на аллостерическую субъединицу и изменяет ее структуру. Изменение конформации аллостерической субъединицы по принципу кооперативных изменений меняет структуру каталитической единицы.