Ізоферменти

Ізоферменти – це різновиди ферменту, які володіють однією і тією ж субстратною специфічністю, але відрізняються між собою деякими фізичними, хімічними, каталітичними та імунологічними властивостями. Молекула ізофермента складається з декількох субодиниць, які формують її четвертну структуру. В даний час відомі ізоферменти декількох ферментів: лактатдегідрогенази (ЛДГ), фосфоглюкомутази, альдолази, креатинкінази, малатдегідрогенази, ізоцитратдегідрогенази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, фосфоглюконатдегідрогенази та ін.

Найбільш детально вивчені ізоферменти ЛДГ, яка здійснює перетворення молочної і піровиноградної кислот. Молекулярна маса ЛДГ складає 140 тис. Її молекула складається з чотирьох субодиниць, які діляться на два види: H (переважають в міокарді) і M (найбільше в скелетній мускулатурі). Для ЛДГ тварин характерні п’ять ізоферментів, що складаються з таких субодиниць: I – HHHH, II – HHHM, III – HHMM, IV – HMMM і V –MMMM. Ізоферменти мають нумерацію: I – ЛДГ₁ II – ЛДГ₂, III – ЛДГ₃, IV – ЛДГ₄ і V – ЛДГ₅. Перші два ізофермента (ЛДГ₁ і ЛДГ₂) при електрофорезі рухаються до анода – анодні фракції, останні два (ЛДГ₄ і ЛДГ₅) рухаються до катода – катодні фракції і середній ізофермент (ЛДГ₃) займає проміжне положення.

Фракції відрізняються між собою біологічною роллю. Так, анодні фракції здійснюють процес перетворення піровиноградної кислоти в аеробних умовах, катодні – в анаеробних, а проміжна фракція – в аеробних і анаеробних. Для кожної тканини і органу характерний свій ізоферментний спектр. Так, в міокарді, мозку, нирках і еритроцитах переважають ізоферменти ЛДГ₁ і ЛДГ₂. Саме під їх впливом з молочної кислоти утворюється піровиноградна кислота, яка служить джерелом ацетил-КоА. ЛДГ₄ і ЛДГ₅ типові для скелетної мускулатури, тканин легень і печінки. Під впливом цих ізоферментів піровиноградна кислота відновлюється до молочної кислоти. ЛДГ₃ переважає в тканинах ендокринних залоз і селезінки.

Спектр ізоферментів може змінюватися в різні періоди онтогенезу і при патології. Його визначення дає можливість діагностувати хворобу і контролювати лікування. Так, при нефриті у складі крові і сечі з’являються додаткові фракції ЛДГ₄ і ЛДГ₅, нетипові для здорових тварин. При захворюваннях легень у крові і сечі зростає вміст ЛДГ₃.