Transcript No Slide Title

Enzimoloģija
12. Lekcijas saturs:
Praktiskā enzimoloģija. Enzīmi diagnostikā. Enzīmi
terapijā. Enzīmi tautsaimniecībā.
Molekulāras bioloģijas (bioķīmijas)katedra 2009/2010. akad.gads
Praktiskā enzimoloģija
1. Diagnostiskā enzimoloģija
a) aktivitāte orgānos (prenatālā diagnostika)
b) asinīs (klīnikā nosaka apmēram 30 enzīmu aktivitātessvarīgākās AsAT, AlAT, LDH),izoenzīmi
c) ELISA
2. Enzīmi kā farmakopreparāti:
a) aizvietotājterāpija
b) hemostāzes modulācija
c) viroterāpija
d) onkoloģija
e) pretiekaisuma terāpija
3.Enzīmi rūpniecībā:
himozīns (rennīns), amilāze, lipāzes
4. Praktiskās enzimoloģijas perspektīvas:
a) liposomas
b) imobilizācija
c) rekombinantu biotehnoloģija
d) gēnu terapija
Enzīmi prenatālai iedzimto slimību diagnostikai
Prenatāla iedzimto
slimību diagnostika
visbiežāk tiek lietota
glikogenožu,
glikolipidožu,
glikoproteidožu un
mukopolisaharidožu
diagnostikai
Indikatorie enzīmi asinīs
Aknu indikatorie enzīmi:
1. Aminotransferāzes – AsAT, AlAT
2. Holīnesterāze
3. Fruktozes -1,6- difosfāt aldolāze
4. Histidāze
5. Sorbītdehidrogenāze
Sirds indikatorie enzīmi:
1. Laktātdehidrogenāze
2. Aspartātaminotransferāze
3. Kreatīnkināze
Pankreasa indikatorie enzīmi:
1. Amilāze
2. Lipāze
Eritrocītu enzīmi:
• Glikozes-6-fosfātdehidrogenāze
Prostatas indikatorie enzīmi
•
Skābā fosfatāze
Kaulaudu indikatorie enzīmi
• Alkālā fosfatāze
Dažādi orgāni
ievērojami atšķiras
ar dažu enzīmu
daudzumu tajos
Alkālai fosfatāzei
ir daudzas izoformas
Visātrākais infarkta marķieris ir kreatīnkināzes MB izoforma (CK2)
Laktātdehidrogenāzes izoenzīmu spektrs dažādos orgānos
Indikatorie enzīmi urīnā
Pankreasa enzīmi
• amilāze
Kaulaudu enzīmi
•TRACP - tartrāta rezistentā skābās fosfatāzes izoforma
Urogenitalās sistēmas marķierenzīmi
•γ-Glutamīltransferāze, γ-Glutamīlpeptīd : Aminoskābe
•Laktātdehidrogenāze
Enzīmi bioanalītikā
Imunoenzimātiskās reakcijas:
a) peroksidāze
b) alkālā fosfatāze
c) glikozooksidāze
d) beta- galaktozidāze
e) glukozes-6-fosfāt-dehidrogenāze
f) malātdehidrogenāze
2. Nukleīnskābju ķīmijā
a) avidīna- biotīna konjugāti
b) fluorescentie substrāti
1.
Imunoglobulīnu analīzes metodes III
Imunoanalīzes metodes uz cietās fāzes:
imunoenzimātiskās metodes,
radioimunometodes.
1. Imunometožu tipi:
antivielu saistība (antibody capture assay)
- piemērs: antivielu titra noteikšana ar enzīmsaistīto
imunosorbenta analīzi (Enzyme-linked Immunosorbent Assays)
antigēna saistība (antigen capture assay)
divu antivielu saistība (two-antibody sandwich assys)
2. Populārākie ELISA varianti:
a) tiešā ELISA
b) netiešā
c) konkurentā tiešā
d) konkurentā netiešā
e) divpusējā (sandwich)
3. Izpildīšanas tehnika
Imunoenzimātiskās reakcijas (netiešās ELISA) princips
Hemostāzi modulējošie enzīmi
Asins recēšanas faktori vairumā ir serīna proteināzes
Faktors
Nosaukums,
sinonīmi
I
II
Fibrinogēns
Protrombīns
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
Aktivātors
Trombīns
Ca 2+,vit.K,
faktori V,X
Faktora funkcija
(ko faktors aktivē)
Fibrinogēns
Audu faktors
Ca2+
II,VII,IX,X
Proakcelerīns,
X
II,X
Labīlais faktors,
Akcelerātor globulīns
Neeksistē, kļūdas dēļ aktivēto V faktoru nosauca par VI
Prokonvertīns
Ca2+ , vit.K
Sēruma protrombīna
konversijas akcelerātors,
Kotromboplastīns
Antihemofīlais faktors A,
IX, etc.
X
Antihemofīlais globulīns
Antihemofīlais faktors B,
Ca2+ , vit.K
VIII, X
Kristmas faktors ,
Plazmas tromboplastīna
komponents
Stujarta-Power factor
Ca2+,vit.K,
II
VIII,IX
Plazmas tromboplastīns
XII
IX
Hagemana faktors
kollagēns,
XI
kallikreīns
Fibrīnu stabilizējošais faktors
II
I
Fibrinoligāze
Hemofīlija
Afibrinogenēmija
Hipoprotrombinēmija
Iedzimtā parahemofīlija
K vitamīna trūkums
Klasiskā hemofīlija A
Hemofīlija B,
K vitamīna trūkums
Iedzimtais K vitamīna trūkums
Hemofīlija C
Iedzimts trūkums
Iedzimts trūkums
Fibrīna recekli vēlāk šķīdina plasminogēns (plazmīns),kuru aktivē audu plazminogēna aktivātors
(Tissue plasminogen activator,(alteplase), urokināze, streptokināze etc.
Faktors XIII, fibrinoligāze ir transferāze
EC 2.3.2.13
Accepted name: protein-glutamine γ-glutamyltransferase
Reaction: protein glutamine + alkylamine = protein N5-alkylglutamine + NH3
Other name(s): transglutaminase; Factor XIIIa; fibrinoligase; fibrin stabilizing
factor; glutaminylpeptide γ-glutamyltransferase; polyamine
transglutaminase; tissue transglutaminase; R-glutaminyl-peptide:amine γglutamyl transferase
Systematic name: protein-glutamine:amine γ-glutamyltransferase
Comments: Requires Ca2+. The γ-carboxamide groups of peptide-bound
glutamine residues act as acyl donors, and the 6-amino-groups of proteinand peptide-bound lysine residues act as acceptors, to give intra- and intermolecular N6-(5-glutamyl)-lysine crosslinks. Formed by proteolytic cleavage
from plasma Factor XIII
References:
1. Folk, J.E. and Chung, S.I. Molecular and catalytic properties of
transglutaminases. Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 38 (1973) 109-191.
[Medline UI: 74169138]
Asins recēšanas vispārējā shēma
Stjuarta-Povera faktors
Enzīmi citu slimību ārstēšanā
Preparāts
Ražotājs
Glukocerebrozidāze
DN-āze (pulmozīms)
Superoksīddismutāze
Rasburikāze
alfa-galaktozidāze
beta- galaktozidāze
Glukozaminoglikāniduronidāze
Asparagināze
Tripsīns
Pepsīns
Lipāzes
Himotripsīns
Ribonukleāze
Genzyme
Roche
Nippon
Sanofi
Genzyme
Genzyme
Genzyme
Indikācija
Reģistr.gads
Gošē slimība
Cistiskā fibroze
Sirds slimības
Podagra
Fabrī slimība
Fabrī slimība
Mukopolisaharidoze
1994
1994
III F. 1994
2002
2001
2001
2003
Glikolipidožu
terapijai arī
mēģina lietot
trūkstošos
enzīmus
Enzīmi tautsaimniecībā
Lignīns
Augstmolekulārs zarots polimērs no fenīlpropionskābes atliekām (C6-C3)
3
2
1
Lignin is a complex polymer of phenylpropanoid subunits. It is an essential
component of woody tissue, to which it imparts structural rigidity. Lignin is
remarkably resistant to degradation by most microbes; nevertheless, a
few species of white-rot fungi are able to catalyse its oxidation to CO2. Its
biodegradation is of great ecological significance because, next to cellulose,
lignin is the most abundant renewable polymer on Earth. The first step in
lignin degradation is depolymerization, catalysed by the lignin peroxidase
isozymes (ligninases). These isozymes are secreted, along with hydrogen
peroxide (H2O2) by the fungus Phanerochaete chrysosporium Burds. under
conditions of nutrient (nitrogen) limitation. Ligninases are not only important in
lignin biodegradation, but are also potentially valuable in chemical waste
disposal because of their ability to degrade environmental pollutants. We
have undertaken the cloning of the ligninase genes to understand further
their regulation and enzymology. We report here the isolation and
characterization of a ligninase complementary DNA clone with a full-length
insert. The cDNA sequence shows that the sequence of the mature ligninase
is preceded by a 28-residue leader, and the mature protein is predicted to
have a relative molecular mass of 37,000 . Consistent with the classification
of ligninase as a peroxidase certain residues thought to be essential for
peroxidase activity can be identified and near these residues the ligninase
shows homology with other known peroxidases. Our cDNA clone has also
allowed us to show that expression of ligninase is regulated at the messenger
RNA level.
Grūtības enzīmu pielietošanā un to pārvarēšana
Enzīmu biotehnoloģija
1. Mikrobialā biosintēze
2. Rekombinantu biotehnoloģija
3. Virzīta mutagenēze
4. Enzīmu imobilizācija