Isomeraasientsyymit

Isomeraasientsyymit ovat entsyymejä, jotka katalysoivat isomerisaatioreaktioita, eli molekyylin sisäisiä uudelleenjärjestelyjä. Reaktiossa atomien tai ryhmien paikka muuttuu, mutta molekyylin kokonaiskemiallinen koostumus säilyy. Isomerisaatiot voivat muuttaa stereoisomeerejä (esimerkiksi epimeroita tai enantiomeerejä) tai konstitutiivisia isomeerejä sekä siirtää tai järjestää toiminnallisia ryhmiä molekyylissä. Tämä entsyymi-luokka on keskeinen osa aineenvaihduntaa, koska se mahdollistaa yhdisteiden nopean muuntamisen seuraaviin reitteihin ilman muutosta hapetustilassa.

Luokitus ja esimerkit: Isomeraasientsyymit jaetaan usein alaluokkiin, kuten racemases ja epimerases, jotka muuttavat stereokonfiguraatiota; mutases, jotka siirtävät toiminnallisen ryhmän toiseen paikkaan molekyylissä; sekä muita isomerian muotoja. Esimerkkejä: triose phosphate isomerase katalysoi glyceraldehyde-3-phosphate ja dihydroxyacetone phosphate -muunnon; glucose-6-phosphate isomerase muuntaa glukoosi-6-phosphate fruktoosi-6-phosphate; phosphoglucomutase muuttaa glukoosi-1-phosphate glukoosi-6-phosphate; alanine racemase muuntaa L-alaniinia D-alaniiniksi bakteereissa; ribose-5-phosphate isomerase muuttaa ribose-5-phosphatein ribuloosi-5-phosphate.

Biologinen merkitys ja tutkimuksellinen näkökulma: isomeraasit mahdollistavat energiatehokkaan ja joustavan aineenvaihdunnan sekä yhdistävät erilaisia reittejä viemällä yhdisteitä oikeaan suuntaan. Toiminta voi olla kofaktoririippuvaista (esimerkiksi NAD+, Mg2+ tai fosfaatteja) tai kofaktoreitta. Joidenkin bakteerien isomeraasientsyymit ovat lääketieteellisesti tärkeitä kohteita, ja niiden estäminen voi hidastaa bakteerikasvua tai virulenssia.