تَتواجد نظائِر الإنزيمات بأنسجة الجِسم وَأعضائه المُختلفة، ويكون تواجدها بِنسب مُميزة تَختلف من عضو لآخر ومن نسيج لآخر، كَما يختلف اتجاه التَفاعل من نسيج للآخر. وَيُعتبر نَمط تواجد نظائر الإنزيمات الموجودة في بلازما الدَم أَحد أهم الوسائل المُستخدمة في تحديد مَكان النسيج أو العُضو التالف، ومَثال ذلك بأنه يتم تَشخيص مَرض احتشاء عضلة القَلب عن طَريق تحديد مستوى كيناز الكرياتين في بلازما الدَم. تُعتبر نظائر الإنزيمات مُهمة جداً في حالة عَجز تخطيط كهربائية القلب عن تفسير بعض الأمراض والحالات.[7]
في عام 1957 عَرفَ ر. ل. هنتروَكليمنت ماركيرت نظائر الإنزيمات على أنها "أَشكال مُختلفة من نَفس الإنزيم تتشابه في وظائِفها وتتواجد في بعض الأفراد"، حيث يتضمن هذا التَعريف ما يَلي:
أن أشكال الإنزيمات التي تنتج من مواضعجينية مختلفة تُوصف بِأنها نظائر الإنزيمات (Isoenzyme).
تنشأ نظائر الإنزيمات عادةً نتيجة لِتضاعف الجَينات، كما يُمكن أن تنشأ نتيجةً لِـتعدد الصيغ الصبغية أو تهجين الحمض النووي. وعلى مرِّ الزَمن، إذا بقيت وظائف الشَكل الجَديد مطابِقة للأصل، فمن المُرجح أن يَخسر واحد أَو أَكثر على شَكل طفرة متراكمة، مما يؤدي إلى تكوين جين كاذب، وبالرَغم من ذلك فإنِ الطَفرات لا تَمنع الإنزيم عَن العَمل بشكل فَوري وَلكن تَعمل على تعديل وَظيفته أو تغيير نَمطه في التعبير الجيني، مِثل قَد يتم التَعبير عن الجَين في مَراحل مُختلفة من عَملية التَطور أو في أنسجة مُختلفة.
الشكل
تتواجد نَظائر الإنزيمات عادةً بالشكل الرُباعي[7]، حيث تَحتوي على وحدات بنائية مُتماثلة ولكنها غير مُتطابقة في ترتيب وَتسلسل الأَحماض الأمينية المُكونة لَها[11]، مما يؤدي إلى تَنوع الأشكال الرُباعية لِنظائر الإنزيمات، ومثال ذلك: كيناز الكرياتين الذي يَظهر على شَكل ثلاثة نظائر إنزيمية، كُل نظير إنزيمي مِنها عبارة عن مُركب ثنائي الوِحدات يتكون من سلسلتين من عَديد البِبتيد. يمتلك كل نظير إنزيمي لكيناز الكرياتين رحلان كهربائي مُميز عن غَيره من النَظائر.[7]
الاختلاف
تَختلف نظائر الإنزيمات عن بَعضها البَعض. حيث يَحدث هذا الاختلاف إما بسبب اختلاف الجينات المُصنِعة كَما هوَ الحال في إنزيم مالات ديهيدروجيناز، أو نتيجةً لِاختلاف كمية الكربوهيدرات المستخدمة في عملية التصنيع كما يَحصل في الفوسفاتاز القَلوي.
التوزيع
بِشكلٍ عام، توزيع نظائر الإنزيمات المُختلفة من إنزيم مُعين يعكس على الأقل أَربعة أُمور وهيَ:[11]
المواقع والأدوار الأيضية المُختلفه في نَفس الخَلية.
المراحل المُختلفة في من التَطور في الأنسجة الجنينة أو أنسجة الكِبار.
ردود الفِعل المُختلفة من نظائر الإنزيمات لمُعدل التفاغر.
واسمات جزيئية
تُستخدم نظائر الإنزيمات والإنزيمات المُتغايره جينياًكَواسمات ومحددات جُزيئية[الإنجليزية]، حيث أَنَّ عِلم الوِراثة السُكانية في جَوهره يَعمل على دراسة أَسباب وآثار التَباين والاختِلاف الوِراثي بينَ السُكان، حيث في الماضي كانت نظائِر الإنزيمات تُستخدم كَواسمات جزيئية تُساعد في هذا العِلم، وعلى الرَغم من أنه في الوَقت الراهن تُستخدم واسمات جُزيئية أَخرى أَكثر مَنهجية وَدقة بالنِسبة للحمض النّووي (مِثل تسلسل الحمض النوويوَتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة) إلا أَنَّ نظائر الإنزيمات تَبقى الطَريقة الأَسرع والأقل تَكلفة بين تِلك النُظم، وفي عام 2005 اعتُبرت نظائر الإنزيمات الخَيار الأَول للاستخدام في عِلم الوراثة السُكانية.
يتواجد كيناز الكرياتين (بالإنجليزية: Creatine kinase) على شكل ثَلاثة نظائر إنزيمية، تستخدم كَدليل أولي على احتشاء عضلة القلب، وَيَتكون كُل نظير من وِحدتين إحداهما M والأُخرى B كَالتالي:
صورة تظهر تركيب النظائر الإنزيمية الخَمس للإنزيمات النازعة لحمض اللبنصورة تُظهر الاختلاف بين النظائر الخمسة للإنزيمات النازعة لحمض اللبن أثناء الرَحلان الكهربائي
تُعتبر الإنزيمات النازعة لِهيدروجين اللاكتات (بالإنجليزية: Lactate Dehydrogenase)[12] من الأمثلة على نظائر الإنزيمات، وتُدعى اختصاراً LDH، وَهُوَ إنزيم رُباعي الوِحدات يتواجد في الأنسجة الفَقارية[11]، يَتكون مِن وحدتان من نوع H (حمضية) والآخريين من نوع M (قاعدية)، وَيكون الجُزء الرُباعي فَقط هو الفَعال في الإِنزيم[13]، وفيه تَتحد الوِحدات الأَربعة لِتُكون 5 نظائر إِنزيمية (ك.ج لِكل مِنها 33,500)[11] كَالتالي:[14][15]
وَتُستخدم الإنزيمات النازعة لحمض اللبن كَواسمات جزيئية في تشخيص الأَمرض، ومثال ذلك: عند تَعرض أنسجة القَلب للتَلف يتم إفراز الإنزيمات النازعة لحمض اللبن في الدَم، وبعد فترة وَجيزة مِن حُصول النوبة القَلبية يزداد مُستوى هذه الإنزيمات في الدَم بشكل غير طَبيعي، وتُصبح كَمية الإنزيم النازع لحمض اللبن الثاني أكثر من كمية الإنزيم النازع لحمض اللبن الأول، وبعد مُرور 12 ساعة تُصبح كَميتهما مُتساوية تقريباً، وبعد مُضي 24 تصبح كمية الإنزيم النازع الأول أكثر من كمية الإنزيم النازع الثاني، وبالتالي يتم اعتبار التغيير في النسبة بين النظير الأول والثاني بالإضافة إلى التَغيير في نظائر كيناز الكرياتين من الأدلى القَوية على حصول احتشاء عضلة القلب.[11]
الفوسفاتاز القَلوي (بالإنجليزية: Alkaline phosphatase) وَيُدعى اختصاراً (ALP)، وَهوَ أَحد إِنزيمات بلازما الدم حَيث يَعمل في وَسط قَلوي (pH=9-10.5)، وَيتواجد بنسب مُرتفعه في الكَبدوَالعِظاموَالمَشيمةوَالأَمعاء الدَقيقة، ويتم استخدامه في تَقييم أمراض الكَبد والعِظام، وَيَتواجد الفوسفاتاز القَلوي في الجِسم على شَكل ثلاثة نَظائر إنزيمية، كَالتالي:
ويتم في الثدييات تَثبيط هذا النظائر باستخدام الأرجنين المتماثل[الإنجليزية]، ما عَدا الفوسفاتاز القلوي الموجود في المَشيمة، كَما أن هذه النظائر تَتحول إلى الشَكل غير النَشط في حال ارتفاع درجة الحَرارة إلى 65 درجة سيلسيوسية، ما عدا النّوع المتواجد في المَشيمة.
^Lactate dehydrogenase test، Florida Cancer Specialists & Research Institute, Wellington: Todd Gersten، مؤرشف من الأصل في 2016-07-04، اطلع عليه بتاريخ 2015-09-01
^LDH isoenzymes، Department of Medicine, University of Washington School of Medicine: David C. Dugdale، مؤرشف من الأصل في 2016-07-04، اطلع عليه بتاريخ 2015-09-01
Histochemical demonstration of enzymes separated by zone electrophoresis in starch gels، Hunter, R. L. and C.L. Merkert، 1957، ص. 125: 1294-1295 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Selective cyclic nucleotide phosphodiesterase inhibitors as potential therapeutic agents، Weiss, B. and Hait، 1977، ص. 17:441-477 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Visualisation and interpretation of plant isozymes، Wendel, JF, and NF Weeden، 1990، ص. 5-45 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Genetics of plant isozymes، Weeden, NF, and JF Wendel، 1990، ص. 46-72 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Enzyme electrophoresis and plant systematics، Crawford, DJ، 1989، ص. 146-164 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Allozyme diversity in plant species، Hamrick, JL, and MJW Godt، 1990، ص. 43-63 {{استشهاد}}: الوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
