Izozimi – poznati i kao izoenzimi ili općenitije multiple forme enzima – su enzimi koji se razlikuju u aminokiselinskoj sekvenci ali kataliziraju istu hemijsku reakciju. Ovi enzimi obično ispoljavaju različite kinetičke parametre (npr. različite vrijednosti KM) ili različita regulacijska obilježja.[1][2][3][1][2][4][5]
Postojanje izoenzima dozvoljava fino podešavanje metabolizma, kako bi se zadovoljile posebne potrebe određenog tkiva ili razvojne faze (na primjer laktat-dehidrogenaze: LDH).
U biohemiji, izoenzimi (ili izoenzimi) su izoforme (usko srodne varijante) enzima. U mnogim slučajevima, oni su kodirani homolognim genima, koji su se razišli tokom vremena. Iako je, strogo govoreći, alozimi predstavljaju enzime kodirane iz različitih alela istog gena, i izoenzima predstavljaju enzime koji su kontrolirani iz različitih gena, koji obrađuju ili kataliziraju iste reakcije, a ova dva termina ove se obično koriste kao sinonimi.
Pregled
Izoenzime su prvi put opisali R. L. Hunter i Clement Markert (1957.), koji su ih definirali kao različite varijante istog enzima koji imaju iste funkcije i prisutni su kod jedinke. Ova definicija uključuje:
(1) enzimske varijante koje su proizvod različitih gena i na taj način predstavljaju izraze različitih lokusa (opis kao izoenzima) i
(2) enzimi koji su proizvod različitih [ [alel]]a istog gena (opisano kao alozim).
Izoenzimi su obično rezultat duplikacije gena, ali također mogu nastati iz poliploidizacije ili hibridizacije nukleinskih kiselina. Tokom evolucije, ako je funkcija nove varijante i dalje identična originalu, onda je vjerojatno da će jedan ili drugi biti izgubljen kao akumuliranamutacija, što je dovelo do pojave pseudogena. Međutim, ako se mutacije odmah ne spriječe funkciju novog enzima i već, umjesto toga, ne mijenjaju svoju funkciju ili obrazac ekspresije gena, dvije varijante zatim obje mogu biti favorizirane prirodnom selekcijom i postati specijalizirane za različite funkcije (na primjer, mogu biti izražene u različitim fazama razvoja ili u različitim tkivima).
Alozimi mogu nastati i tačkastom mutacijommay result from ili nakon mutacije insercija-delecija. koja utiče d+na kodirajuću sekvencu DNKgena. Kao i za sve druge nove mutacije, postoje tri uvjeta za pojavu novog alozima:
Najverovatnije je da će novi alel biti nefunkcionalan — u kom slučaju to će vjerojatno rezultirati niskim fitnesom, zbog čega ga prirodna selekcija uklanja iz populacije].
Alternativno, ako je aminokiselinski ostatak koji se mijenja relativno nevažan dio enzima (npr. daleko od aktivnog mjest), onda je mutacija može biti selektivno neutralna i predmet djelovanja genetičkog drifta.
U rijetkim slučajevima, mutacije mogu dovesti do enzima koji je efikasniji, ili onaj koji može katalizirati drugačiju hemijsku reakciju, tada mutacije mogu dovesti do povećanja fitnesa i da se pogodovatu pozitivnoj selekciji.
Primjer izozima
Primjer izozima je glukokinaza, varijanta heksokinaze koja nije inhibirana glukoza 6-fosfatom. Njene različite regulatorne funkcijae i niži afinitet za glukozu (u odnosu na druge heksokinaze), omogućava da ima različite funkcije u ćelijama specifičnih organa, kao što su kontrola insulina oslobođenog iz beta ćelijapankreasa ili pokretanje sinteze glikogena u ćelijama jetre. Oba ova procesa moraju se desiti samo kada postoji izobilje glukoze, ili se javljaju problemi.
Pet izozima LDHElektroforetske razlike pet izozima LDH
Enzim laktat dehidrogenaza (LDH) se sastoji od dvije (H-oblik i M-oblik) različite podjedinice, koje se kombiniraju u različitim permutacijama i kombinacijama, u zavisnosti od tkivo u kojem je prisutna kao što je prikazano u donjoj tabeli-
^ abBajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN9958-9344-1-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
^Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN9958-10-222-6.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
^Berberović Lj., Hadžiselimović R. (1986). Rječnik genetike. Svjetlost, Sarajevo. ISBN86-01-00723-6.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
^Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005). Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo. ISBN9958-9344-3-4.
