Энзимология номенклатура и классификация ферментов Медицинская энзимология ЛФ

А. И.
зав. кафедрой биохимии ГГМУ

транспортеры
Цитозоль – ферм гликолиза, б/с ЖК
Ядро – ферм метаболизма ДНК,

РНК
Мх - ЦТК, β-окисл ЖК
Лизосомы - разл. гидролазы Б,Ж,У
Рибосомы - б/с Б
Аппарат Гольджи – ферм глизилирования
Гладкая ЭПС – ферменты детоксикации (микросомального окисления)

высокая активность которых имеется в отдельных органах (КФК – мышечная

тк)
Оба вида ферментов используются в энзимодиагностике

по выделению и очистке ферментов ведутся при t 0º C
Этапы

выделения:
Гомогенизация ткани или органа
Дифференц. центрифугирование гомогената и выделение нужной фракции органелл
Очистка фермента

концентрациями солей щелочных металлов (Na2SO4,)
Высаливание с органическими растворителями (ацетоном, этанолом),
Дифференциальная

денатурация при нагревании или изменении рН,
Дифференциальным центрифугирование –разделение ферментов по массе,
Гель-фильтрация - разделение белков по размерам
Электрофорез - разделение белков по массе и заряду.
Избирательная адсорбция и элюция с ионобменников (ДЭАЭ или КМ целлюлозы и др.) применяется для их быстрой очистки
Поскольку все эти методы мало селективны для выделения индивидуального фермента из сложной смеси, применяют:
Метод аффинной хроматографии

□ Качественное

обнаружение
S P Цветные реакции на S или P
(крахмал ----> глюкоза)
□ Количественное определение - количественное
измерение ∆S или ∆P (или ∆NADH для дегидрогеназ ) количественные цветные реакции, спектры поглощения NADH при λ= 340 нМ)

NADH NAD
Пируват -------------> Лактат

и определяется как 1 мкмоль субстрата/мин.
В системе СИ в

качестве единицы активности фермента используют "катал" (kat).
1kat = 1 моль/сек.
Размерность её слишком велика, пользуются нанокатала (нкат). Это одна миллиардная катала или 10-9 кат. 1 U = 16,67 нкат
Удельная активность - активность в пересчете на объем биол. жидкости, грамм ткани или мг белка-фермента
Молекулярная активность (число оборотов) показывает, сколько молекул S в секунду превращаются в продукт 1 молекулой фермента и используется для сравнительной характеристики активности нескольких ферментов (карбангидраза Э 36 000 000 в мин)
СО2 + Н2О Н2СО3

название фермента образуется:
корень субстрата + суффикс

аза
амилаза (amyl um) + аза

Международная в основу положен тип катализируемой реакции (6 типов, поэтому 6 классов)

(прямую или обратную), но отличных по физ-хим свойствам:

- четвертичной структурой
- эарядом (ЭФ подвижностью)
- чувствительность к t°, рН, ингибиторам
- скоростью, направлением реакции и др.
Известно более 100 изоферментов, имеющие различную тканевую локализацию, они используются в энзимодиагностике

A=M
(H – heart, аэробная форма
(M – muscle, анаэробная форма)
Есть

также 3-я субъединица Х – in testis. Аналог субъединицы А

гибкость, регулируемость и адаптивность ее метаболизма при воздействии внешних и

внутренних факторов
В зависимости от возраста, пола, физического состояния и др. в организме устанавливается адаптивное соотношение изоферментов, определяющее уровень его метаболизма
При патологии (опухоли, травмы, воспаление и др.) в тканях наблюдается «изоферментный сдвиг»

клеток:
Е попадает в кровь → протеолиз в клетках РЭС

→ оборот (турновер) АК
Малая часть Е экскретируются с мочой, желчью и калом

катализирующие ключевые стадии метаболизма (Пируват ДГ)

Пируват ---> Ацетил КоА
комплекс (E. coli) состоит из 60 полипептидов (Мв = 5,3 · 106 )

Метаболон – надмолекулярный комплекс нескольких Е метаболического пути (ЦТК, гликолиз и др.) и структурных элементов клетки, повышающих скорость и эффективность метаболизма

которая сопровождается изменением активности многих ферментов:

внутриутробный период – активность

ферментов ГНГ (синтез глюкозы), аэробного обмена, гидролаз ЖКТ min,
после рождения их активность резко возрастает

ферментов
Энзимодиагностика – диагностика заболеваний путем определения активности ферментов в

тканях, биол. жидкостях и др. объектах
Энзимотерапия – применение ферментов в качестве лекарств
Применение ферментов в лабораторной практике, медицинских технологиях и др.

и фолдинга ферментов. Возможно также нарушение соотношения естественных активаторов и

ингибиторов ферментов.
Вторичные или приобретенные м.б.
- алиментарными (дефицит микронутриентов – витаминов, микроэлементов, ненасыщенных ЖК)
- токсические отравления, интоксикации

цепи, [P] дает, а [S] возрастает, что ведет к активации

альтернативных минорных метаболических путей и образованию необычных метаболитов, конкурентно ингибирующих естественные метаболические пути.

Фен -  Тир Т3 , Т4
Фенил-пвк меланин
АДРЕНАЛИН
фенил-ацетат фенил-лактат

Е, которые делятся на:
Клеточные
Секреторные (гемостаз, ЛП-липаза, …)
Экскреторные (ферм. ЖКТ)

Типы активности

ферментов в крови:

Гиперферментемия (при острых деструктивных проц. )
Гипоферментемия (при дегенеративных проц. )
Дисферментемия (при вялотекущих хрон. процессах – алкогольный цирроз печени и др.)

раньше, чем появление желтухи)
Дифференциальная Ds-ka (стенокардия и ИМ)
Оценка динамики

заболевания
Оценка эффективности лечения
Оценка эффективности выздоровления
Оценка прогноза заболевания

– моча, ликвор, слюна, эксудаты, трасудаты и др.
Биоптаты тканей
и

др.

железы
Кислая фосфатаза Простата, эритроциты Рак простаты
Щелочная фосфатаза Печень, кость,

слизистая оболочка кишечника, плацента, почки Болезни костной ткани, болезни печени
АЛТ Печень, скелетная мышца, сердце Гепатиты
АСТ Печень, скелетная мышца, сердце, почки, эритроциты Инфаркт миокарда, Гепатиты, болезни мышц
Холинэстераза Печень Отравление фосфорорганическими инсектицидами, болезни печени

мышцы, мозг, сердце, Инфаркт миокарда, болезни мышц
ГГТП Печень, почки

Гепатобилиарные болезни, алкоголизм
ЛДГ Сердце, печень, скелетная мышца, и ее изоформы эритроциты, тромбоциты, лимфоузлы Инфаркт миокарда, гемолиз, Гепатиты
5 ' нуклеозидаза. Гепатобилиарный тракт Гепатобилиарные болезни
Трипсин (оген) Панкреас Заболевания поджелудочной железы

и т.д.)
В комплексной терапии в виде, орошений, промываний для санации

гнойных ран, полостей (протеазы, нуклеазы и др. гидролазы)
Для тромболизиса (стрептолиаза, стрептодеказа,
урокиназа)
Для лечения лейкозов (аспарагиназа)
Для рассасывания контрактур и рубцов после ожогов и операций (гиалуронидаза - лидаза)
Для лечения вирусных конъюнктивитов и кератитов (РНК-аза и ДНК-аза)


ингаляций

их иммобилизуют на твердой поверхности или путем внутримолекулярных сшивок
Для «адресной»

доставки лекарства к пораженному органу используют:
липосомы загруженные лекарством на их поверхности расположены АТ, специфически «атакующие» определенные клетки и ткани
Вирусные векторы (невирулентные формы вирусов), специфически тропные к отдельным клеткам и тканям

как хим. реагенты (точное определение в тканях и биол. жидкостях

конц. глюкозы, лактата, мочевины и др метаболитов).
Для этого создают сопряженные реакции из нескольких Е

1 NADP+ NADPН
глюкоза ----> Г6ф ------> 6 Ф глюконат
2
1. гексокиназа, 2. NADP- зависимая Г6ф ДГ

Измеряя количество (СФ, флюориметр) образованного NADPН можно судит о конц. глюкозы.

высокой степени чистоты (ОСЧ)
Пищевые технологии в хлебопечении, пивоварении, производстве табака

и т.д.
Кожевенном производстве
Стиральные порошки со значком «Е»
применяют растительные гидролазы