enzimler - sedatture

ENZİMLER
Enzimler
Enzimler, kendisi parçalanmadan veya değişikliğe uğramadan
kimyasal reaksiyonu katalizleyen moleküllerdir; biyolojik
sistemlerin reaksiyon katalizörleri, biyokimyasal olayların vücutta
yaşam ile uyumlu bir şekilde gerçekleşmesini sağlayan kimyasal
ajanlardır
Enzimlerle katalize edilen tepkimeye katılan kimyasal
moleküllere substrat adı verilir
Enzimlerin spesifikliği
Mutlak spesifiklik: Bir enzimin, yalnızca spesifik bir substratın
spesifik bir reaksiyonunu katalize etmesi özelliğidir
Grup spesifikliği: Bir enzimin, benzer fonksiyonel grupları
içeren sınırlı sayıda substrat ile reaksiyonlaşması özelliğidir
Bağ spesifikliği: Bir enzimin proteinlerin peptid bağı,
karbonhidratların glukozidik bağı gibi belli bağ tipleri üzerine
etkili olması özelliğidir
Stereospesifiklik: Bir enzimin yalnızca glukozun D veya L
izomerleri gibi belli optik izomerlere etkili olması özelliğidir
Enzimlerin adlandırılması
Enzimlerin adlandırılması, başlangıçta, her enzim substratının veya enzimin etki ettiği
grup ismine ek bir –az takısının eklenmesi suretiyle (üreaz gibi) olmuştur. Daha sonra
reaksiyon tipine göre adlandırılma (D-amino asit oksidaz gibi) yapılmıştır. Bazı enzimlere
deneysel/ampirik adlar (tripsin gibi) verilmiştir. Uluslararası Biyokimya Birliği (IUB)
Enzim Komitesinin (EC) önerdiği sistematik isim, katalizlenen reaksiyonun doğasını
tanımlar ve özel bir sayısal kod ile gösterilir. Her enzim için özel sayısal kod 4 rakamdan
oluşur ve her biri nokta ile ayrılır, numaranın önünde EC kısaltması bulunur (EC 2.6.1.2
gibi)
İlk numara enzimin ilintili olduğu sınıfı belirtir ki tüm enzimler katalizledikleri reaksiyon
türü ile belirlenen altı sınıftan birine aittir
Sonraki iki rakam enzimin ilintili olduğu alt sınıfları ve alt-alt sınıfları gösterir
Son sayı her enzim için, enzimin alt-alt sınıfında verilen özgün bir seri numarasıdır
Her enzimin sistematik ismi iki kısımdan oluşur; birincisi substratın veya etkilenen
substratların ismidir, ikincisi –az ile biten bir sözcüktür ve gruptaki tüm enzimler
tarafından katalizlenen reaksiyon tipini gösterir
EC 1.1.1.27 L-Laktat:NAD+ oksidoredüktaz
Enzim sınıfları
1) Oksidoredüktazlar
2) Transferazlar
3) Hidrolazlar
4) Liyazlar
5) İzomerazlar
6) Ligazlar
Oksidoredüktazlar
Redüksiyon-oksidasyon
reaksiyonlarını katalize ederler
1.1.1.1 Alkol dehidrojenaz
1.1.1.27 Laktat dehidrojenaz
1.1.3.4 Glukoz oksidaz
1.6.4.2 Glutatyon redüktaz
1.11.1.6 Katalaz
Transferazlar
Fonksiyonel grupların bir
molekülden diğerine transferini
katalize ederler
2.2.1.1 Transketolaz
2.2.1.2 Transaldolaz
2.6.1.1 Aspartat transaminaz
2.6.1.2 Alanin transaminaz
2.7.1.1 Heksokinaz
2.7.3.2 Kreatin kinaz
Hidrolazlar
Su katılması suretiyle bağların
parçalandığı hidroliz reaksiyonlarını
katalize ederler
3.1.1.3 Triaçilgliserol lipaz
3.1.1.13 Kolesterol esteraz
3.1.1.34 Lipoprotein lipaz
3.1.3.1 Alkalen fosfataz
3.1.27.5 Pankreatik ribonükleaz
3.2.1.1 -Amilaz
3.4.21.4 Tripsin
Liyazlar
Oksidasyon veya hidrolizden başka
yollarla bağları yıkar veya
oluştururlar
4.1.1.1 Pirüvat dekarboksilaz
4.1.3.7 Sitrat sentaz
4.3.2.1 Arjininosüksinat liyaz
4.6.1.1 Adenilat siklaz
İzomerazlar
Bir molekül içindeki değişiklikleri
katalize ederler
5.3.1.1 Triozfosfat izomeraz
5.3.1.9 Glukoz-6-fosfat izomeraz
5.4.2.2 Fosfoglukomutaz
5.99.1.2 DNA topoizomeraz
Ligazlar
Enerjice zengin bir bağın
hidrolizi ile iki molekülün
birbirine bağlanmasını katalize
ederler
6.1.1.n (amino asit)-tRNA ligaz
6.3.4.5 Arjininosüksinat sentaz
6.4.1.1 Pirüvat karboksilaz
6.5.1.1 DNA ligaz
Enzimlerin yapısal özellikleri
Katalitik RNA moleküllerinin
küçük bir grubu hariç bütün
enzimler proteindirler; proteinlere
ait tüm yapısal özellikleri gösterirler
Enzim proteinlerinin primer,
sekonder, tersiyer ve kuarterner
yapıları, katalitik aktiviteleri için
esastır. Bir enzim denatüre edilirse
veya alt ünitelerine ayrıştırılırsa
katalitik aktivitesi genellikle
kaybolur; bir enzim amino asit
bileşenlerine yıkılırsa katalitik
aktivitesi daima harap olur
Bazı enzimler aktivite için, protein yapıyı oluşturan amino asit kalıntılarından
başka kimyasal bileşen gerektirmezler. Bazı enzimler ise kofaktör diye
adlandırılan bir ek kimyasal bileşen gerektirirler
Kofaktörü ile birlikte tam, katalitik olarak aktif bir enzim, holoenzim olarak
adlandırılır. Holoenzimin bir protein kısmı bir de kofaktör kısmı vardır
Holoenzimin protein kısmı apoenzim veya apoprotein olarak adlandırılır
Holoenzimin kofaktör kısmı, bazı
enzimler için Fe2+, Mg2+, Mn2+,
Zn2+ gibi bir veya daha fazla
inorganik iyon; bazı enzimler
için ise koenzim denen bir
organik veya metalloorganik
kompleks bir moleküldür
Koenzimler
Koenzimler, bazı enzimlerin aktiviteleri için gerekli olan ve
kofaktör diye adlandırılan ek kimyasal bileşenlerin organik veya
metalloorganik molekül yapısında olanlarıdır
Koenzim enzime çok sıkı bağlanmış olabildiği gibi, koenzim
enzime çok gevşek olarak bağlanmış olabilir
Koenzimlerin enzim proteinine çok sıkı bir şekilde kovalent olarak
bağlı olup enzim proteininden ayrılmayanları prostetik grup
olarak adlandırılırlar
Koenzimlerin enzim proteinine çok gevşek bir şekilde
nonkovalent olarak bağlı olup enzim proteininden ayrılabilenleri
kosubstrat olarak adlandırılırlar
Koenzimler, fonksiyonlarına göre genellikle üç grupta incelenebilirler
Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler
Yapısında nikotinamid içerenler: Nikotinamid adenin dinükleotid
(okside şekli NAD+, redüe şekli NADH) ve nikotinamid adenin dinükleotid
fosfat (okside şekli NADP+, redüe şekli NADPH)
Yapısında flavin içerenler: Flavin adenin dinükleotid (okside şekli
FAD, redüe şekli FADH2) ve flavin mononükleotid (okside şekli FMN, redüe
şekli FMNH2)
Koenzim Q, Demir porfirinler (sitokromlarda), Demir-kükürt
proteinleri, -Lipoik asit
Fonksiyonel grup transfer eden koenzimler: Piridoksal-5-fosfat (PLP), tiyamin
pirofosfat (TPP), koenzim A (CoASH), -lipoik asit, biotin (vitamin H),
tetrahidrofolat (H4-folat) ve koenzim B12 (5'-deoksiadenozil kobalamin)
Liyaz, izomeraz ve ligazların koenzimleri
Enzim katalizi
Katalizör olarak bir enzimin fonksiyonu, aktivasyon enerjisini
düşürmek suretiyle bir reaksiyonun hızını artırmaktır
Enzimle katalizlenen bir reaksiyonun ayırt edici özelliği, enzim
üzerinde aktif merkez denen bir cep sınırları içinde meydana
gelmesidir. Aktif merkez, enzim molekülü üzerinde, substrat
bağlama özelliğine sahip özel bölgedir; substratı tutar ve enzimsubstrat kompleksi oluşur, substratın ürüne dönüşmesiyle oluşan
enzim-ürün kompleksinden enzimin ayrılmasıyla ürün serbestleşir
Aktif merkez için, enzim-substrat bağlanmasını açıklayan iki
model ileri sürülmüştür
Fisher’in anahtar-kilit modelinde, substrat ve enzimin aktif
yerinin birbirine uyacak şekilde önceden belirlenmiş olduğu
varsayılır
Koshland’ın uyum oluşturma modeline göre aktif merkez esnek
yapıdadır; substrat varlığında, proteinin tersiyer yapısında oluşan
bir değişiklikle, enzim substratını katalize uygun en doğru
biçimde bağlayacak biçimsel bir değişikliğe uğrar
Enzim kinetikleri
Enzim kinetikleri, deneysel parametrelerdeki değişmelerle
enzimatik reaksiyonların hızları arasındaki ilişkileri ifade eder
Bir enzimatik reaksiyonun hızı, enzim etkisiyle zaman birimi
başına (1 dakikada veya 1 saniyede) oluşan ürünün veya ürüne
dönüşen substratın miktarına göre ifade edilir. Optimal pH, 25oC
sıcaklık ve doyurucu substrat konsantrasyonunda bir tek enzim
molekülü tarafından birim zamanda ürüne dönüştürülen substrat
molekülü sayısına, enzime ait dönüşüm sayısı denir ve kısaca kcat
sembolü ile gösterilir
Enzim aktivitesi
Bir enzimatik reaksiyonun hızı, enzimin etkinliği veya enzimin
aktivitesi ile ilişkilidir
Bir enzimin aktivitesi, o enzim tarafından katalizlenen enzimatik
reaksiyonun hızının, enzim etkisiyle optimal koşullarda belirli
sürede ürüne dönüştürülen substrat miktarına göre ifadesidir
Etkinliği veya aktivitesi fazla olan bir enzim, belirli bir sürede daha
fazla substrat molekülünü ürün haline dönüştürür
Enzim aktivite birimleri
En çok kullanılan enzim aktivitesi birimi, IU’dir. 1 IU enzim aktivitesi, optimal
koşullarda, 1 dakikada 1mol substratı değiştiren enzim etkinliğini ifade eder ki bu
da 1 saniyede 16,67 nmol substratın ürüne dönüştürülmesine karşılıktır
Enzim aktivitesi, bazen katal olarak ifade edilir. 1 katal enzim aktivitesi, optimal
koşullarda, 1 saniyede 1 mol substratı değiştiren enzim etkinliğini ifade eder
Enzim aktivitesi, spesifik aktivite olarak da ifade edilir. Bir enzim için spesifik
aktivite, 1 mg enzim proteini başına düşen enzim ünitesi (IU veya katal) sayısıdır
Çeşitli enzimler için özel aktivite birimleri de tanımlanmıştır: Bodansky ünitesi,
37oC’de 8,6 pH ortamında 100 mL serumda sodyum gliserofosfattan 1 saatte 1
mg fosfor oluşumunu katalize eden fosfataz enzimi aktivitesidir. King-Armstrong
ünitesi, 37oC’de, 100 mL serumda fenilfosfattan 15 dakikada 1 mg fenol
oluşumunu katalize eden fosfataz enzimi aktivitesidir
Kataliz ve enzimatik kataliz deneyleri
Enzimatik bir reaksiyonun hızını etkileyen
faktörler
Enzimatik bir reaksiyonun hızını
etkileyen birçok faktörden bazıları
şunlardır
Enzim konsantrasyonu
Substrat konsantrasyonu
pH
Isı veya sıcaklık
Zaman
Işık ve diğer fiziksel faktörler
İyonların doğası ve konsantrasyonu
Hormonlar ve diğer biyokimyasal faktörler
Reaksiyon ürünleri
Substratın çok bol olduğu bir ortamda optimal şartlarda enzimatik
bir reaksiyonun ölçülen ilk hızı (Vo), enzim konsantrasyonu E ile
doğru orantılıdır
Enzim konsantrasyonu ve diğer bütün şartların sabit olduğu bir
ortamda enzimatik tepkimenin hızı, substrat konsantrasyonunun
artırılmasıyla başlangıçta doğrusal bir artış gösterir; fakat
substrat ilave edildikçe hız giderek daha az artar ve belirli bir Vmax
düzeyinde sabit kalır
Vmax noktasındaki substrat konsantrasyonu enzimi doyuran ve
bunun üzerinde her hangi bir değer olabileceğinden bunun
ölçülmesi pratik olarak zordur. Buna karşılık enzimatik bir
reaksiyonda enzim moleküllerinin yarısının substrata doyduğu ve
böylece yarı maksimal hızın (1/2 Vmax) gözlendiği noktadaki
substrat konsantrasyonu ölçülebilir
Bir enzimatik reaksiyonda enzim moleküllerinin yarısının substrata
doyduğu ve böylece yarı maksimal hızın gözlendiği noktadaki
substrat konsantrasyonuna “Michaelis-Menten sabiti” denir ve Km
ile gösterilir. Enzimatik bir reaksiyon için Km, başlangıç hızını (Vo)
substrat konsantrasyonunun (S) bir fonksiyonu kabul ederek
grafik çizmek suretiyle deneysel olarak saptanabilir
Km (Michaelis-Menten sabiti), enzimin substratına karşı olan ilgisini
göstermektedir
Km değeri küçük olan enzim, substratı için yüksek bir affinite gösterir; enzim
düşük bir substrat konsantrasyonunda doyarak maksimal hız sağlar. Km değeri
106 M (103mM) ve daha düşük olan enzimler yüksek affiniteli enzimlerdir ki
bunların metabolizmada büyük önemi vardır
Km değeri büyük olan enzim, substratı için düşük bir affinite gösterir; enzimin
yarı doygunluğa ulaşması için daha fazla substrat konsantrasyonu gerekmektedir
Enzimatik bir reaksiyon için Vo, Vmax, Km ve S arasındaki ilişki,
“Michaelis-Menten denklemi” denen eşitlikle ifade edilir.
Michaelis-Menten denklemi, enzimatik bir reaksiyon için başlangıç
hızını (Vo) substrat konsantrasyonunun (S) bir fonksiyonu kabul
ederek çizilen hiperbolik eğrinin matematiksel ifadesidir
Michaelis-Menten denklemi bir hiperbolik eğrinin denklemi
olduğundan ve hiperbolik eğrinin karakteristik noktalarını
belirlemek zor olduğundan bir enzime ait Vmax ve Km’yi deneysel
olarak incelemeyi kolaylaştırmak için grafiği doğrusal olan başka
denklemler de önerilmiştir. Bunlardan Michaelis-Menten
denklemini tersine çevirip çarpanlarına ayırmakla elde edilen
Lineweaver-Burk denklemi, en sık kullanılanıdır
Her enzimin maksimum aktivite gösterdiği bir pH değeri vardır ki
bu pH değerine enzimin optimal pH değeri denir
Sıcaklık artışıyla enzimatik reaksiyonun hızındaki artış, sıcaklık
belli bir değere yükselinceye kadar devam eder; daha yüksek
sıcaklıklarda enzim denatüre olarak aktivitesini kaybeder ve
reaksiyon hızı azalır. Enzimatik reaksiyonun hızının maksimum
olduğu sıcaklık derecesine optimal sıcaklık denir
Bir enzim tarafından katalizlenen bir reaksiyonun hızı,
zamanla azalır. Bunun çeşitli sebepleri vardır
-Reaksiyon ürünlerinin kendi aralarında birleşerek aksi
yönde bir reaksiyon meydana getirmeleri
-Enzimin zamanla inaktive olması,
-Reaksiyonu önleyen maddelerin oluşması
-Substratın tükenmesi
Işık, enzimlerin aktivitesini artırır veya azaltır
Metal iyonlarının enzimatik katalizde oynadıkları rol, beş
mekanizma ile özetlenebilir
Metalloenzimlerdeki metal iyonları, katalize doğrudan katılırlar
Bir metal iyonu, enzimde biçimsel bir değişiklik yapar; aktif olan
tersiyer veya kuarterner yapıyı sürdürmede rol oynar
Bir enzim için esas substrat metal-substrat kompleksi (MS) olabilir;
enzim ancak MS kompleksine bağlanabilir
Bir enzim, metal ile enzim-metal kompleksi (EM) oluşturduktan sonra
substrata bağlanabilir ve EMS kompleksi üzerinden ürün oluşur
Bir metal ürün ile kompleks yapar ve ürünün tekrar substrata
dönüşümünü engelleyerek reaksiyonu hızlandırabilir
Hormonlar, amino asitler ve diğer bazı maddeler enzimin
durumunu etkileyerek reaksiyon hızını değiştirebilirler
Reaksiyon ürünleri oluştukça enzimatik reaksiyonun hızı azalır.
Çünkü enzimatik reaksiyonlar reversibldir; reaksiyon ürünleri
kendi aralarında birleşerek aksi yönde bir reaksiyon meydana
getirirler: A  B + C reaksiyonu, ancak B ve C oluşur oluşmaz
ortamdan uzaklaştırılırlarsa hep soldan sağa yürür. Reaksiyon
ürünlerinden bir kısmı substrat ile yapısal benzerlik gösterir ve
enzimle birleşerek onun aktivitesini azaltabilir
Enzimatik reaksiyonların hızının ayarlanması
Hücre metabolizmasında enzim grupları, belli bir metabolik süreci
gerçekleştirmek için art arda gelen yollarda birlikte iş görürler.
Böyle enzim sistemlerinde ilk enzimin reaksiyon ürünü daha
sonraki reaksiyonun substratı olur ve böyle devam eder
Her enzim sisteminde düzenleyici enzim adı verilen en az bir
enzim tüm dizinin hızını ayarlar. Çoğu multienzim sisteminde
dizinin ilk enzimi düzenleyici enzimdir
Enzim aktivitesinin düzenlenmesi
Düzenleyici enzimlerin iki büyük sınıfından birinde aktivite
allosterik etki vasıtasıyla, diğerinde ise reversibl kovalent
modifikasyon vasıtasıyla düzenlenir; gereğine göre enzimin
aktivitesi artar veya azalır
Bundan başka bazı enzimlerin aktiviteleri, kendilerine bağlanan ve
aktivitelerini etkileyen ayrı kontrol proteinleri vasıtasıyla
düzenlenir; gereğine göre enzimin aktivitesi artar veya azalır
Zimojenler denen bazı enzimler, diğer irreversibl mekanizmalara
benzemeyen proteolitik yıkılım vasıtasıyla aktive edilirler
Enzim sentezinin indüksiyonu veya represyonu da metabolik
sürecin hızının düzenlenmesinde önemli faktördür
Allosterik etki vasıtasıyla enzim aktivitesinin düzenlenmesi
Bazı multienzim sistemlerinde düzenleyici enzim, son ürün
gerektiğinden aşırı fazla olduğunda yolun son ürünü tarafından
spesifik olarak inhibe edilir. Enzim aktivitesinin bu tür
düzenlenmesi, allosterik feedback inhibisyon olarak adlandırılır
Aktiviteleri allosterik feedback inhibisyon vasıtasıyla ayarlanan
düzenleyici enzimler (allosterik enzimler diye de tanımlanırlar),
aktif veya katalitik yere (C) ek olarak, enzim aktivitesini arttıran
pozitif modülatörü (effektör) veya enzim aktivitesini azaltan
negatif modülatörü (effektör) bağlamak için genellikle bir veya
daha fazla düzenleyici veya allosterik yere (R) sahiptirler
Reversibl kovalent modifikasyon vasıtasıyla enzim
aktivitesinin düzenlenmesi
Bazı multienzim sistemlerinde
düzenleyici enzimin aktivitesi, fosfat
(P), adenozin monofosfat (AMP),
uridin monofosfat (UMP), adenozin
difosfat riboz (ADP-Riboz), metil
(CH3) grupları gibi kovalent modifiye
edici grupların reversibl olarak
bağlanması-ayrılması suretiyle
düzenlenir
Protein/protein etkileşimi vasıtasıyla enzim aktivitesinin
düzenlenmesi
Bazı enzimlerin aktiviteleri, ayrı kontrol proteinleri vasıtasıyla
düzenlenir ve böylece hücrede farklı yanıtlar ortaya çıkar
Proteolitik yıkılım vasıtasıyla enzim aktivitesinin
düzenlenmesi
Bazı enzimler zimojen olarak adlandırılan inaktif öncül maddeler
halinde sentez edilirler.
Zimojen, proteolitik yıkılım sonunda aktif forma dönüşür ki spesifik
yıkılım, enzimin aktif yerinde konformasyonal değişikliklere neden
olur. Mide ve pankreasın birçok enzimi inaktif prekürsörlerinin
proteolitik yıkılımı sonunda aktif forma dönüşürler
Enzim sentezinin indüksiyonu veya represyonu
Gereksinime göre enzimatik süreçlerin hızı, düzenleyici enzim
sentezinin indüksiyonu veya represyonu ile ayarlanabilmektedir.
Örneğin glukoz metabolizmasındaki anahtar enzimlerin sentezi, kan
glukozu düzeyine göre artar (indüksiyon); veya azalır (represyon)
Enzim inhibisyonları
Enzim inhibisyonu, enzimatik bir tepkimenin hızının enzim
inhibitörü adı verilen bazı maddeler tarafından azaltılması veya
tamamen durdurulmasıdır
Enzim inhibitörleri ile enzim inhibisyonu reversibl veya irreversibl
olabilir
Reversibl enzim inhibisyonları
Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu
Nonkompetitif (yarışmasız) enzim inhibisyonu
Ankompetitif enzim inhibisyonu
İrreversibl enzim inhibisyonları
Kompetitif enzim inhibisyonunda, bir kompetitif inhibitör,
enzimin aktif yeri için substrat ile yarışır. Enzimin aktif yerine
inhibitör bağlanınca reaksiyon gerçekleşmez; inhibitör aktif yeri
işgal ederken substratın enzime bağlanmasını önler
Kompetitif enzim inhibisyonunda inhibitör madde, enzimin
substratına olan ilgisini azaltır; Km değeri büyür, reaksiyon az çok
normal bir Vmax değeri gösterir
Nonkompetitif enzim inhibisyonunda, bir nonkompetitif inhibitör, enzim
üzerinde substratın bağlandığı aktif yerden ayrı bir yere reversibl olarak bağlanır
Enzime nonkompetitif inhibitörün bağlanması substrat bağlanmasını bloke etmez,
substrat bağlanması da nonkompetitif inhibitörün bağlanmasını bloke etmez.
Ancak ESI kompleksi ürün vermek üzere ES kompleksinden daha yavaş
parçalandığı için tepkimenin hızı yavaşlamaktadır.
Bu tür inhibisyon ile, tepkimenin Vmax değeri azaldığı halde Km değeri değişmez
Ankompetitif inhibitör, nonkompetitif inhibitör gibi, enzim üzerinde
substratın bağlandığı aktif yerden ayrı bir yere reversibl olarak
bağlanır; fakat nonkompetitif inhibitör serbest enzime veya ES
kompleksine bağlanabildiği halde ankompetitif inhibitör, yalnızca
ES kompleksi oluştuktan sonra enzimin substratın bağlı olduğu aktif
yerden başka bir yerine reversibl bağlanarak enzimi inaktive eder
Ankompetitif inhibisyon sonucu Vmax değeri azalırken Km değeri de
küçülür
İrreversibl enzim inhibisyonu, bir irreversibl inhibitörün, enzim
üzerinde bulunan ve aktivite için esas olan bir fonksiyonel grubu
yıkması veya onunla irreversibl olarak birleşmesi sonucu meydana
gelir
Bir irreversibl inhibitör ve bir enzim arasında kovalent bağ oluşması
yaygındır
İzoenzimler (izozimler)
Belli bir enzimin katalitik aktivitesi aynı, fakat elektriksel alanda
göç, doku dağılımı, ısı, inhibitör ve aktivatörlere yanıtları farklı olan
formlarına o enzimin izoenzimleri denir
Doku spesifik izoenzimler, doku hasarının yerinin belirlenmesinde
tanısal amaçla kullanılır; izoenzim aktivitelerinin bilinmesi,
klinisyenler için tanı koymada yol göstericidir
Kreatin kinaz (CK, CPK) enziminin üç izoenzimi önemlidir
Laktat dehidrojenaz (LD, LDH) enziminin beş izoenzimi önemlidir
Klinik enzimoloji
Klinik enzimoloji, insanlarda
görülen hastalıkların tanı veya
ayırıcı tanısının yapılması ve
sağaltımın izlenmesinde
enzimatik ölçümlerin
uygulanması ile ilgilenen bilim
dalıdır; diagnostik enzimoloji
olarak da adlandırılır
Hücresel hasarın belirleyicileri
olarak bilinen enzimlerin
ölçümleri klinik laboratuarların
en önemli işlevleri arasındadır
Enzimatik ölçümler için uygun biyolojik
materyaller
Biyolojik sıvılar: Kan, BOS, amniyon sıvısı, idrar, seminal
sıvı
Eritrositler
Lökositler
Doku biyopsi örnekleri
Doku hücre kültürleri
Kanda bulunan enzimler
Plazmaya özgü enzimler: Pıhtılaşma ve fibrinoliz ile ilgili
enzimlerdir
Sekresyon enzimleri: Bir dokuda sentezlenirler ve genelde
bir kanal yoluyla bir lümene salgılanırlar, plazmaya geçen
miktarları normalde azdır
Sellüler enzimler: Esas olarak hücre içinde bulunan,
etkilerini hücre içinde gösteren, plazmada normalde düşük
konsantrasyonda bulunan enzimlerdir
Serum enzim düzeyini etkileyen başlıca
faktörler
Enzim üretiminde değişiklikler: Enzim üretiminde artma
veya azalma
Enzimlerin hücrelerden serbest kalma hızı: Nekroz veya
inflamasyona bağlı
Enzimlerin dolaşımdan uzaklaştırılma hızı
Enzim aktivitesini artıran veya azaltan nonspesifik
nedenler
Herhangi bir enzimin kandaki düzeyi,
kaynaklandığı hücreden dolaşıma katılım hızı ve inaktive
edildiği veya uzaklaştırıldığı hız arasındaki dengenin bir
sonucudur
Klinik enzimolojide enzim ölçümleri
Reaksiyon hızlarının ölçülmesi: Sabit zaman ve sürekli
izleme yöntemleriyle
Enzim kütlesi ölçümü: İmmünölçüm yöntemleriyle
İzoenzimlerin ve izoformların ölçümü
Elektroforez
Kromatografi
Seçici inaktivasyon
Kan enzimlerinin aktivite tayinlerinde
dikkat edilecekler
İdeal örnek serumdur; plazmadaki antikoagulanlar
enzimatik aktiviteyi düşürürler
Kan genellikle venden alınır
Kan alırken hemolizden kaçınmalıdır
Serum için alınan kan, pıhtılaşmasından hemen sonra
santrifüj edilerek serum ayrılmalıdır
Enzim tayinlerinde günlük taze kan kullanılması en iyisidir.
Bazı enzimlerin aktivitelerinde +4oC de 1-2 gün büyük bir
kayıp olmadığı halde bazı enzimler oda sıcaklığında birkaç
saat içinde inaktive olurlar
Klinik tanıda önemli serum enzimleri
Transaminazlar (AST ve ALT)
Laktat dehidrojenaz (LDH, LD)
Kreatin kinaz (CK, CPK)
Fosfatazlar (ALP ve ACP)
Amilaz (AMS)
Lipaz LPS)
Gama glutamiltransferaz (GGT, -GT)
Aldolaz (ALS)
5-nükleotidaz (5-NT)
Lösin aminopeptidaz (LAP)
Psödokolinesteraz (ChE)
Glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G-6-PD)
Enzimatik tanı alanları ve ilgili enzimler
Kalp ve akciğer hastalıkları
Karaciğer hastalıkları
Kas hastalıkları
Kemik hastalıkları
Pankreas hastalıkları
Maligniteler
Genetik hastalıklar
Hematolojik hastalıklar
Zehirlenmeler
Kalp ve akciğer hastalıklarının tanısında
yararlı enzimler
Total kreatin kinaz (CK, CPK)
CK-MB
Aspartat transaminaz (AST)
Laktat dehidrojenaz (LD, LDH)
Akut miyokard enfarktüsünde (AMI) ilk değişiklik
gösteren ve en değerli enzim CK’dır
Karaciğer hastalıklarının tanısında yararlı
enzimler
Transaminazlar (ALT, AST)
LD
GGT (-GT)
ALP
5-nükleotidaz (5-NT)
Lösin aminopeptidaz (LAP)
Kas hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
CK
LD
Aldolaz
AST
Kemik hastalıklarının tanısında yararlı
enzimler
Alkalen fosfataz (ALP): Osteoblastik aktivite artışında artar
Asit fosfataz (ACP)
Pankreas hastalıklarının tanısında yararlı
enzimler
-amilaz: Amilaz-kreatinin koefisiyenti önemli ki normal
değeri 2-5 arasındadır, akut pankreatitte uzun süre yüksek
kalır
Lipaz
Malignitelerin tanısında yararlı enzimler
Organ spesifik enzimler: ACP, ALP, GGT, 5-nükleotidaz,
lösin aminopeptidaz (LAP), -amilaz ve lipaz
Organ spesifik olmayan enzimler: LD, aldolaz, fosfoheksoz
izomeraz gibi enzimler
Genetik hastalıkların tanısında yararlı
enzimler
Fenilalanin hidroksilaz
Galaktoz-1-fosfat üridiltransferaz
Glukoz-6-fosfataz
Hematolojik hastalıkların tanısında yararlı
enzimler
Anaerobik glikoliz ile ilgili bazı enzimler
Pentoz fosfat yolu ile ilgili bazı enzimler
Glutatyon metabolizması ile ilgili bazı enzimler
Adenozin deaminaz gibi pürin ve pirimidin katabolizması
enzimleri
Na+/K+ ATPaz
Lesitin kolesterol açil transferaz (LCAT)
Methemoglobin redüktaz enzimleri gibi enzimler
Zehirlenmelerin tanısında yararlı enzimler
Serum kolinesteraz düzeyi tayini: Organik fosfor bileşikleri
ile zehirlenme durumlarının tanısında