Isoentsyymit

Isoentsyymit, jotka tunnetaan myös nimellä isotsyymit tai isoentsyymit, ovat entsyymien muotoja, jotka katalysoivat samaa kemiallista reaktiota. Ne ovat saman proteiinin eri versioita, jotka voivat erota toisistaan aminohapposekvenssissään. Nämä erot voivat johtua erilaisista geeneistä, jotka koodaavat entsyymiä, tai samaa geeniä koskevista erilaisista transkriptiosta tai translaatiosta. Vaikka isoentsyymit suorittavat saman perusfunktion, niiden rakenteelliset erot voivat johtaa erilaisiin biokemiallisiin ominaisuuksiin, kuten erilaisiin affiniteetteihin substraatteihin, erilaisiin optimaalisiin pH-arvoihin tai erilaisiin inhibitioprofiileihin.

Useiden isoentsyymien olemassaolo tietyllä reaktiolla voi tarjota fysiologista joustavuutta. Eri kudoksissa tai kehitysvaiheissa voi esiintyä eri isoentsyymejä, jotka on optimoitu kyseisen ympäristön erityistarpeisiin. Esimerkiksi laktaattidehydrogenaasi (LDH) on tunnettu isoentsyymejensä monimuotoisuudesta, joista kukin koostuu kahdesta alatyypistä (H ja M) eri suhteissa, mikä mahdollistaa sen toiminnan tehokkaasti sekä aerobisissa että anaerobisissa olosuhteissa. Samoin kreatiinikinaasin (CK) erilaiset muodot viittaavat sen rooliin eri kudoksissa, kuten sydämessä, aivoissa ja lihaksissa.

Biokemiallisessa ja kliinisessä diagnostiikassa isoentsyymien havaitseminen on tärkeää. Verenkiertoon vapautuneiden tai lisääntyneiden tiettyjen isoentsyymien pitoisuudet voivat viitata tiettyihin sairauksiin tai kudosvaurioihin. Esimerkiksi sydäninfarktin diagnosoinnissa tutkitaan sydänlihasspesifin kreatiinikinaasin (CK-MB) ja sydänlihasspesifin troponiinin tasoja. Samoin maksasairauksien yhteydessä voidaan tarkastella tiettyjen alkalisen fosfataasin isoentsyymien aktiivisuutta. Isoentsyymien tutkimus on myös auttanut ymmärtämään evoluutioon liittyviä prosesseja ja proteiinien toiminnan säätelyä.