酶同工多型现象

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同工酶是指催化反应相同而结构及理化性质不同的一组酶,它们几乎存在于所有生物中。同工酶作为一类蛋白质,广泛存在于生物的同一种属,同一个体的不同组织,同一组织或同一细胞中。分离方法主要有电泳法、层析法、酶学法 和免疫学法等。

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酶同工多型现象概述

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同工酶是指催化反应相同而结构及理化性质不 同的一组酶,它们几乎存在于所有生物中_2l3 。同 工酶作为一类蛋白质,广泛存在于生物的同一种属, 同一个体的不同组织,同一组织或同一细胞中[17 J。 根据同工酶来源和结构的不同,从遗传学的角度可 将它分为 4类 :①单基因决定的同工酶;②多基因决 定的同工酶;③复等位基因决定的同工酶 ;④修饰同 工酶或次生同工酶。在生物进化过程中,同工酶是 为了适应细胞代谢 的多方面需求而产生的,其功能 在生理上表现为对代谢的调节作用[44 J。在遗传上, 当一种酶同时受几个基 因控制时,更容易适应环境 的变化,一个基因由于突变而无用时,其它基因的存 在仍然可以产生类似作用的同工酶,这有助于机体 减小基因突变造成不利后果的影响_l 36]。迄今为 止,被详细研究的同工酶已有几百种,具体运用于植 物、动物、微生物、农业及医学等方面,其中已确定的 植物同工酶有 a一淀粉酶、B一淀粉酶 、酸性磷酸酶、乙醇脱氢酶、过氧化氢酶过氧化物酶、儿茶酚氧化酶、 肽链 内切酶 、酯酶、谷氨酸脱氢酶、天 门冬氨酸氨基 转移酶 、肽酶、苹果酸脱氢酶、氨肽酶等_3 .3 。研究 最多的是过氧化物酶、酯酶和过氧化氢酶 。随着 现代生物技术和分子生物学的发展,对同工酶的研 究也 日益成为细胞分化和形态遗传学的分子学基础 中的重要内容[51,58 J。同工酶分析技术是通过电泳 和组织化学方法进行特异性染色而把酶蛋白分子分 离,并将其位置和活性直接在染色区带以酶谱的形 式标记出来。该技术逐渐成为分子水平上研究生命 现象的一种重要手段[43 J。随着同工酶分离技术的 不断发展和完善.其应用必将更加广泛。

酶同工多型现象分析技术

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同工酶分离方法主要有电泳法、层析法、酶学法 和免疫学法等,其中以电泳法应用最为广泛。其原理在于同工酶是功能相同但结构不同的一组酶,由于其结构中氨基酸序列或组成有差异,致使同工酶在电泳时,其迁移率也存在差异
  2.2 同工酶分离的常用电泳技术
  2.2.1 淀粉凝胶电泳法:这是最古老的电泳方法 之一,其优点在于便宜,无化学毒性物质,可以迅速 筛分不同活性的酶,但其分辨率不高。
  2.2.2 聚丙烯酷胺凝胶电泳(PAGE) PAGE在分 离蛋 白质和核酸上应用广泛。实践中采用不连续电 泳,即通过浓缩胶的收缩效其中聚丙烯酰胺凝胶电泳由于方法简单、分辨率较高、同工酶不易失活而使 用最为普遍。应和分离效应,将同工酶分成一条条狭窄的区带。
  2.2.3 等电聚焦利用同工酶的等电点不同,在电泳支持物中加入两性电解质载体,因电场的作用,同 工酶在 PR梯度凝胶中泳动,当迁移至其等电点的 PH处,则不再泳动,而浓缩成狭窄的区带。这种方 法分辨率很高,但该法得到的同工酶常失活¨¨。
  2.2.4 双向电泳 利用蛋白质或酶样品中不同组 分等电点的差异,进行第一向分离 ;然后纵向切割以 垂直于第一向的方 向进行第二 向电泳,从而使不同 分子量的蛋 白质或酶样品进一步分离_5 。本法分 辨率高于各种单向电泳,但同工酶易失活,特别是碱 性 同工酶的分析,应采用其它技术方法。
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