Пептидазалар (пептидгидролазалар) 4 страница
2.23 - сурет. Лактатдегидрогеназамен (ЛДГ) катализденетін реакция.
| Жрек Бйрек Бауыр Блшы ет |
| гепатит |
| Миокард инфактісі Сау адам |
2.24 – лактатдегидрогеназаны изоформалары:
А –ЛДГ-ні ртрлі изоформаларыны рылысы; Б –ртрлі мшелердегі ЛДГ изоформаларыны салыстырмалы млшері мен таралуы; В –ЛДГ изоформаларыны ан плазмасындаы алыпты жне патология жадайларындаы млшері (о жата– электрофореграммалар жне сол жата – фотометриялы сканерлеу) сау адамны, миокард инфарктісімен ауыран, гепатитпен ауыран ан плазмалары. Диагностикалы тест ретінде ан плазмасындаы ЛДГ-ні тін арнайылы изоформаларын анытау ке олданылады.
Баса мысалы ретінде креатинкиназаны атауа болады. Креатинкиназа (КК)креатинфосфатты тзілу реакциясын катализдейді (2.25-сурет). КК молекуласы екі трлі суббірліктерден тратын димер – М (аылш. muscle – блшы ет) жне В (аылш. brain - ми). Бл суббірліктер изоферментті ш трін тзеді: ВВ, МВ, ММ. ВВ изоферменті – бас миында, ММ –аа блшы еттерінде жне МВ – жрек блшы етінде орналасан. КК изоформалары ртрлі электрофоретикалы озалыштыа ие болады (2.26 -сурет). ан плазмасында КК белсенділігін анытау миокард инфарктісін анытауда маызды (МВ-изоформасыны дегейі артады). ММ изоформасыны млшері аа блшы еттері жарааттананда жне заымдананда артады. ВВ изоформасы гематоэнцефалитикалы тосауылдан те алмайды, сондытан, анда инсульт кезінде аныталмайды жне диагностикалы маызы жо.
2.25-сурет. Креатинкиназа (КК) ферментімен катализденетін реакция.
2.26 - сурет. Креатинкиназаны ртрлі изоформаларыны электрофоретикалы озалыштыы жне рылысы
• Энзимодиагностика ртрлі мшелерді ауруларында диагноз оюда олданылады. Анализдер жиынтыы наты биохимиялы зертхананы ммкіншілігіне байланысты жне ыли жетілдіріліп отырады. Келесі энзимодиагностикалы тесттер жиі олданылады: .
- жрек ауруларында (миокард инфарктісі) - лактадегидрогеназа, креатинкиназа, аспартатаминотрансфераза, аланинаминотрансфераза. Миокард инфаркітісінде анда ебірінші тропонин белогі пайда болады;
- бауыр ауруларында - аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза, ацетилхолинэстераза, гамма-глутамилтранспептидаза.
- йы безі ауруларында – панкреатиттік амилаза, липаза;
- ер адамдарды жыныс ауруларында –ышылды фосфатаза.
ЭНЗИМОТЕРАПИЯ
Ферменттерді дрілік заттар ретінде олданылыуы келесі баыттарда белсенді дамуда:
1)орынбасушы терапия - ферменттерді жетіспеушілігінде ферменттерді пайдалану;
2) комплексті терапия элементтері –ферменттерді баса терапиялармен осып олдану.
орынбасушы энзимотерапия тааморыту слдеріні секрециясыны жетіспеушілігімен байланысты асазан-ішек аурулары шін тиімді. Мысалы, пепсинді секреторлы ызметі тмендеген гастритте олданады;
сонымен атар, панкреатиттік ферменттерді жетіспеушілігін белгілі дегейде рамында йы безіні негізгі ферменттері (фестал, энзистал, мезим-форте, панзинорм- форте жне т.б.) болатын препараттарды абылдаумен толытыруа болады.
біратар ауруларда ферменттер осымша терапиялы заттар ретінде пайдаланылады. Протеолиттік ферменттер (трипсин, химотрипсин) іріді жараларды деуде лі жасушаларды белоктарын ыдырату, тынысалу жолдарыны абынуында ан тйіршіктері немесе ттыр секреттерді жою масатында олданылады;
ферментті препараттар рибонуклеаза мен дезоксирибонуклеаза аденовирусты конъюктивитті, герпетикалы кератиттерді емдеуде вируса арсы препараттар ретінде пайдаланады;
ферментті препараттар тромбоздарда жне тромбоэмболияда тромбтарды жою масатымен ке пайдалынылады. Осы масатпен фибринолизин, стрептолиаза, стрептодеказа, урокиназа препараттары олданылады;
гиалуронидаза ферменті(лидаза), гиалурон ышылыны ыдырауын катализдейтін жасушааралы затты ткізгіштігін айтымды згерту шін теріасты жне блшы етке енгізу арылы, кйік жне операциядан алан тыртытарды жоюа пайдаланады;
аспарагиназа ферментін (анда аспарагин аминышылын ыдыратады) Асп аминышылыны ісік жасушаларына тсуін шектейтін анны онкологиялы ауруларында пайдаланады. Лейкозды жасушаларды осы аминышылын синтездеуге абілеттері жо, сондытан, андаы млшеріні тмендеуі ісік жасушаларыны суін тежейді;
цитохром с – тіндік тыныс алу процесіне атысатын фермент. Оны жаа туан нрестені асфиксиясында, астматикалы жадайларда, жрек жетіспеушілігінде, гепатитті трлерінде жне т.б. олданылады;
фармпрепараттар ферментті белсенділігін реттеуші Е =>жасуша метаболизмін згертеді; молекулалы генетикада (геномды зерттеуді, генні рекомбинациясында) олданылады.
2.11.3. ЭНЗИМОПАТИЯЛАР
Энзимопатия (enzymopathies грекше–йыты, уайым жне ауру), ферментопатия–организмдегі андай да бір ферментті белсенділігіні тмендеуі нтижесінде пайда болатын аурулар мен патологиялы жадайларды жалпы аталуы.
Энзимопатияларды біріншілік (тымуалайтын) жне екіншілік (жре пайда болан)трлерін ажыратады. Жре пайда болан энзимопатиялар, жалпы протеинопатия сияты, барлы ауруларда байалады.
Тымуалайтын энзимопатиялара аминышылдарыны алмасуыны тымуалайтын аурулары ( алкаптонурия, аминоацидурия, альбинизм, фенилкетонурия ); кмірсулар алмасуыны тымуалайтын аурулары(гликогепоздар, антты диабет, мелитурия, мальабсорбция белгісі, лактозаны абылдай алмайтындыы немесе лактатацидоз); липидтік алмасуды бзылыстары (Лоренс - Мун - Бидл синдромы, Ниманн-Пик ауруы, Гоше ауруы, амавротикалы идиотия); стероидты алмасуды тымуалау бзылыстары (мысалы, адреногенитальды синдром), билирубин алмасуыны (Дабин — Джонсон синдромы, Жильбер – Мейлен-грахт синдромы); металдар алмасуы (гепатоиеребральдыдистрофия), днекер тінні алмасуы(мукополисахаридоз, Марфан синдромы, хондродистрофия); ан жне ан тзу мшелеріні аурулары (гемофилия, Минковский — Шоффар ауруы, агранулоцитоз, энзимопеникалы анемия); асорыту жолдарыны ферменттеріні сіірілуі мен ндірілуіні бзылыстары (целиакия, муковисцидоз); белок синтезі дефектісі (агаммаглобулинемия) жне т.б.
Біріншілік энзимопатияларда дефектілі ферменттер рецессивті-аутосомды тр бойынша тым уалайды. Бл кезде дефекті ферменті бар метаболиттік жол бзылады, мысалы Е3 (2.25-сурет). Ауруды дамуы бл жадайда келесі «сценарий» бойынша туі ммкін:
2.25-сурет. Е3ферменті энзимопатиясыны метаболиттік жолы
1. Соы німдер тзілуіні бзылыстары.Осы метаболиттік жол соы німні (Р) жетіспеушілігі ауруа тн клиникалы белгілерді дамуына келуі ммкін;
Клиникалы кріністері. Мысал ретінде альбинизмді арастыруа болады. Альбинизмде меланоциттердегі пигменттерді (меланинні) синтезі бзылан. Меланин шашта, теріде, кз эпителиінде орналасан жне оларды тсіне сер етеді. Альбинизмде теріні лсіз пигментациясы, ашы тсті шаштар, кз тсіні ызылт болуы байалады. Альбинизмні крінуі тирозингидроксилаза (тирозиназа) ферментіні жетіспеушілігімен байланысты. Бл фермент меланинні тзілуін катализдейді.
| 2. Субстраттарды алы заттарыны жинаталуы.Е3 ферментіні жетіспеушілігінде С заты жинаталады, Сонымен атар, алы осылыстар да жинаталады. Ферментті жетіспеушілігінен алы заттарды субстратыны кбеюі – кптеген ауруларды дамуыны бастапы буыны болып саналады. |
Клиникалы кріністері.Тіндерде гомотензин ышылыны тотыуыны бзылуымен байланысты алкаптонурия ауруы белгілі (гомогентизин ышылы – тирозин катаболизміні аралы німі). Осындай ауруларда диоксигеназа ферментіні жетіспеушілігі байалады. Диоксигеназа гомогентизин ышылыны тотыуына керек фермент. Нтижесінде гомогентизин ышылыны концентрациясы жне зрмен шыарылуы артады. Оттегіні атысуымен гомогентизин ышылы тсі ара алкаптон осылысына айналады. Сондытан ауруларды зрі ауада ара тске боялады. Алкаптон сонымен атар биологиялы сйытытарда тзіледі, тіндерде, теріде, сіірде, буындарда жиналады. Алкаптонны буындарда кп жиналуы оларды озалыштыын бзады.
3. Соы німдерді тзілуіні бзылыстары жне негізін алаушы субстраттарды жинаталуы.німні жетіспеушілігімен бірге бастапы субстратты жинаталуы кейбір ауруларды клиникалы кріністерін туызады.
| Кликикалы кріністері |
| Клиникалы кріністері |
Клиникалы кріністері.Мысалы, Гирке ауруымен ауыратын адамдарда (гликогенозды I трі) таам абылдау арасындаы зілістерде андаы глюкозаны концентрациясыны тмендеуі (гипогликемия) байалады. Бл глюкозо-6-фосфатфосфатаза ферментіні жетіспеушілігі салдарынан бауырда гликоген ыдырауыны бзылысы мен одан глюкозаны шыуы тежеледі. Мндай адамдарда гликогенні жинаталуы нтижесінде бауырыны клемі лаяды (гепатомегалия).
АУДИТОРИЯЛЫ ЖМЫСТАРА АРНАЛАН ТАПСЫРМАЛАР
Тапсырмаларды орындаыз:
1.азіргі кезде биохимиялы зертханаларда адамны биологиялы сйытытарындаы фермент белсенділігін анытау шін автоматты биохимиялы анализаторларды пайдаланады.Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) белсенділігін анытау шін ажетті реактивтерді дайындадар. Екі пациентті ЛДГ белсенділігін есептедер. Ол шін:
а) ЛДГ катализдейтін реакцияны жазыыз;
б)субстрат, кофермент, витаминні негізін алаушыны, фермент кзін крсетііз;
в) реакция ту жадайларын атап тііз (температура, уаыт);
г) ферментативті реакция жылдамдыын ай параметр бойынша баалауа болатынын тсіндірііз;
е) пациент анындаы ЛДГ белсенділігін МЕ/л бірлігімен есептеіз. орытынды жасаыз: ай пациентті белсенділігі жоары?
2.4- кесте. ЛДГ белсенділігін анытауа арналан мліметтер
| Параметрлер | Пациент 1 | Пациент 2 |
| Рекцияа алынан субстратты бастапы млшері, мкмоль | ||
| Пациентті ан сарысуыны клемі, мл | ||
| Инкубация уаыты, мин | ||
| Реакциядан кейін алан субстрат млшері, мкмоль |
2.Адам гомойотермді тірі организмдерге жатады(температура біралыпты сталады). Медицинада кейбір жадайда емдеу шін экстремалды темпе-ратуралар олданылады. Кейбір жадайларда за операция кезінде гипотермиялы жадайлар пайдаланылады. сіресе, бас миына жне жрекке гипотермиялы жадайлар тіндерді коагуляциялау масатында олданылады. Энзимология трысынан, осы жйтті дрыстыын тсіндірііз. Жауап шін:
а) адам шін кптеген ферменттерді оптималды температурасы андай болатынын крсетііз;
б) ферментативті реакция жылдамдыыны температураа туелділік графигін салыыз;
в) гипотермиялы жадайда за операцияны ажеттілігін тсіндірііз;
г) тіндерді термиялы коагуляциялау дісіні негізін суреттеіз;
д)адама критикалы температураны серіні салдарын айтыыз.
3. 35 жастаы ауру клиникаа ауыз уысыны шырышты абатыны абынуына, блшы еттеріні лсіреуіне, конъюктивитке шаымданды. Ауру за уаыт бойы бірсарынды таматанан, рационында бауыр, ст, ашыты, ара бидай німдері болмаан. Дрігер В2 витаминіні гиповитаминозын ойан. Байалатын белгілерді себептерін тсіндірііз. Ол шін:
а) В2 витаминінен тзілетін коферменттерді атаыз;
б) осы коферменттер андай реакцияа атысатынын крсетііз;
в) коферменттерді тотыан жне тотысызданан формулаларын жазыыз;
г) осы коферменттерді атысуымен тетін реакцияларды мысала келтірідер (оулытан мысал келтірііз).
4. ышылды фосфатаза ферменті фосфор ышылыны крделі эфирлеріні гидролизін катализдейді. Бл фермент бауыр, ккбауыр жасушаларында, эритроциттерде, тромбоциттерде, макрофагтарда, остеокластарда синтезделеді. Бл фермент сонымен атар, сперматозоидтарды акросомасында бар, рытануда ооцит плазмолеммасыны фосфолипидтерін ыдыратады. ышылды фосфатазаны е жоары белсенділігі рН-ты ышылды мндерінде (4,7-6,0) байалады. Реакция жылдамдылыыны рН-а туелділігіні графигін суреттеіз. ышылды фосфатазаны белсенділігі згеруіні рН згеруіне алай байланысты? Реакция сызбансасын келтірііз. Ферментті класын жне арнайылыын анытаыз.
5. Пациент клиникаа миокард инфарктісі кдігімен тскен. Ауруды айтуынша дрігерге келуінен 5 саат брын алыну пайда болан. Дрігер миокард инфарктісін болжамдап, ауруды емханаа жатызды. Емханада диагнозды длелдеу шін бірнеше кн ішінде анны биохимиялы анализін жасаан. Анализ нтижелері 2.9 кестеде келтірілген. Алынан нтижелер дрігерді диагнозын расстайды ма? Жауап шін:
а)2.9 кестені дптерге кшірііз, фермент белсенділігіні мндері келесідей болатынын ескере отырып, ауруды ферменттік белсенділігіні артуын есептеіз. МЕ/л, КК шін <190, АСТ шін <47, ЛДГ шін<250;
б)зерттелетін ферменттерді белсенділігіні згеру динамикасыны графигін салыдар (абсцисса сіне- уаыт, ордината сіне – еселі суі);
в)Диагноз оюдаы алынан нтижелерді маыздылыы туралы орытынды жасаыз.
2.8 кесте. Миокард инфарктісі ауруыны креатинкиназа (КК), аспартатаминотрансфераза (АСТ) жне лактатдегидрогеназа(ЛДГ) ферменттеріні анализіні нтижелері.
| Фермент | Белсенділік, МЕ/л | Белсенділік еселігі | , МЕ/л | Еселік |
| Тамыр окклюзиясынан кейін 12 саат | Тамыр окклюзиясынан кейін72 саат | |||
| КК | ||||
| АСТ | ||||
| ЛДГ | ||||
| Тамыр окклюзиясынан кейін 24 саат | Тамыр окклюзиясынан кейін 96 саат | |||
| КК | ||||
| АСТ | ||||
| ЛДГ | ||||
| Тамыр окклюзиясынан кейін 48 саат | Тамыр окклюзиясынан кейін 120 саат. | |||
| КК | ||||
| АСТ | ||||
| ЛДГ |
6.1935 жылы неміс дрігері Г. Домагк бояыш зат ретінде синтезделген, протонзилді (ызыл стрептоцид) микроба арсы серін анытады. ызыл стрептоцидті сер етуші блігі сульфаниламид (стрептоцид) препараты екендігі аныталды. Сульфаниламидті препараттарыны лкен тобыны негізін алаушы сульфаниламид ызыл стрептоцидті метаболизмінде тзіледі (2.28-сурет).
| Глутамин ышылы |
| Парааминобензой ышылы |
2.28-сурет. Фоль ышылыны рылысы жне сульфаниламидтерді жалпы формуласы.
Сульфаниламидтерді бактериостатикалы сері фермент дигидроптеоратсинтазамен байланысты. Бл реакцияда нуклеин ышыл-дарыны тзілуіне ажет фоль ышылыны бактериялармен синтезі кезінде дигидроптеоратсинтаза ферментіні активті орталыындаы парааминобензой ышылыны (ПАБ) орнын сульфаниламидтер басады. Нтижесінде микроорганизмдерді дамуы мен суі бзылады.Адам азасында фоль ышылы синтезделмейді, тек ана витамин ретінде тамапен тседі.
Сульфаниламидтерді антибактериалды серіні механизмін тсіндірііз. Ол шін сратара жауап берііз:
а) ингибирлеуді осы трі алай аталады (сульфаниламид пен ПАБ-ны рылыстарын салыстырыыз)? Ктмен Vmax а ингибиторлар алай сер етеді?
в) неге емдеу кезінде сульфаниламидті бірден лкен дозасын сынады?
г) адам жасушасында нуклеин ышылдарыны тзілуіне сульфаниламидтерді сері бар ма? Жауабын тсіндірііз.
7. Кофеиннілкен дозаларын абылдау адреналинні серімен бірге мынандай белгілерді туызады: жрек соуыны жиілігін арттырады; бронхтарды кееюін; ршуін, энерготасымалдаушыларды ора жинайтын тіндерде метаболизмні згеруін туызады. Кофеинні сер ету механизмін тсіндірііз. Кофеин фосфодиэстераза (ФДЭ) ферментіні бсекелес ингибиторы, ол цАМФ ыдырауына жауапты:
Осы сраты жауабы шін:
а) кофеин серінен жасушада ай затты концентрациясы артады?
б) цАМФ-ты жасушадаы реттеуші сері механизмін тсіндірііз; цАМФ концентрациясыны суі нтижесінде ай фермент активтенеді, рылысын крсетііз;
в) кофеин олдананда жасушада андай процесстер кшейеді? Осы реакцияларды сызбансасын жазыыз;
г)ан рамындаы реологиялы асиеттерін жасартатын препараттарды (мысалы,трентал) сері, бронхтарды босасуы жне бронхоспазмдарды жою (мысалы,теофиллина)шін олданылатын препараттарды сер механизмдері бірдей екенін еске сатадар.
дебиеттер:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия,-М.; Медицина,1998,750с.
2. Марри Р., Гриннер Д., Мейс П., Радуэлл В. Биохимия человека в 2т-М.,2000,479с.
3.под редакцией Северина Е.С., Биохимия, М.,ГЭОТАР-МЕДИА,2011,750.
4. Эллиот В., Эллиот Д., Биохимия и молекулярная биология, М., Мир, 2003 400с.
5. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д., Биологическая химия ,М., 2000, 102с
6. Зайцев С.Ю., Конопатов Ю.В., Биохимия животных , Санкт-Петербург-Москва, изд. Лань, 2005,384с.
7. Сеитов З.С. Биохимия., Алматы, Медицина университеті баспасы, 2007, 103б.
КВАНТТАЛАН ТЕКСТЕР
№1 Текст
Ферменттер
Тсінік
Ферменттер–табиаты белок болып келетін биологиялы катализаторлар, олар тірі азаларда биологиялы реакцияларды жылдамдатады.
Ферменттерді сер ету жаынан бейорганикалы катализаторлармен састыы
1) активтену энергиясын тмендеті ;2) энергетикалы ммкіндігі бар реакцияларды ана тездетеді; 3) реакцияларды баытын, тепе-тедігін згертпейді, тек оны тепе- тедікке жетуін тездетеді ;
4) реакция кезінде жмсалмайды жне німні рамына кірмейді
Ферменттерді жалпы асиеттері
Ферменттерді жалпы асиеттері оларды бейорганикалы катализаторлардан айырмашылытарын крсетеді :
1) табиаты белокты боландытан, белоктара тн асиеттерді крсетеді;
2) рылысы крделі;
3) жоары арнайлытара ие: субстратты жне сер ету арнайылыы;
4)те жоары биологиялы белсенділікті крсетеді, ол ферментті субстрата деген ынтытыынан туады;
5) ферменттер те жайлы жадайда сер етеді; ( tо= 37-45о градус, ысым 1 атм.)
6) ферменттер – белсенділіктері реттелінетін катализаторлар.
Ферментативтік катализді механизмі
Ферментативтік катализ механизмінде ш сатыны ажыратады.
1-саты. Фермент-субстрат комплексіні тзілуі.Субстратактивті орталыпен байланысады. Байланыс субстратты химиялы табиатына туелді. Комплексті тзілуі ионды байланыс, сутектік байланыс, гидрофобты рекеттесуі арылы ммкін. Активті орталыты кеістіктегі рылымына субстратты згеруі де байланысты.
2- сатысы. Фермент- реакция німі комплексіні тзілуі. Активті орталыты функционалды топтары субстрата сер етеді. Субстратты конфигурациясы згеріп, деформацияа шырайды, субстрат молекулалары поляризацияланып, субстратты рамындаы байланыстар созылып, электрондарды айта блінуі жреді. Активтендіру энергиясы тмендейді жне субстрат ыдырайды. Бл саты ыса мерзімді жне барлы процесті лимиттейді.
3- сатысы. Фермент-реакция німі комплексіні фермент пен німге ыдырауы. шінші реакция жай жреді, барлы реакцияны жылдамдыы осыан байланысты.
Сіздерді назарларыыза бір, екі, ш немесе одан да кп жауабы бар тапсырмалар сынылады. Барлы дрыс жауабы бар клавиштерге басыыз:
1. Организмде каталитикалы ызмет атаратын белоктар
1) иммуноглобулиндер
2) ферменттер
3) коллагендер
4) альбуминдер
5) миоглобиндер
2. Ферменттер – биологиялы катализаторлар, олар
1) бейорганикалы катализаторлара араанда сер ету уаты аз
2) орта жадайынан байланыссыз реакцияны жылдамдатады
3) соы німдерді рамына кіреді
4) кез-келген субстрата сер етеді
5) бейорганикалы катализаторлара араанда уаты кштірек
3. Ферменттерді серінен болады
1) реакция жылдамдыыны тмендеуі