ИЗОМЕРАЗЫ
ИЗОМЕРАЗЫ (КФ 5) — класс ферментов, катализирующих реакции внутримолекулярного переноса, заключающиеся во взаимопревращении стереоизомеров либо в структурных изменениях молекул; генетически обусловленная недостаточность некоторых И. является причиной тяжелых наследственных патологий.
Класс И. состоит из нескольких подклассов: рацемазы и эпимер азы (КФ 5.1), которые содержат, в свою очередь, ферменты, катализирующие взаимопревращения стереоизомеров аминокислот и их производных (КФ 5.1.1), оксикислот и их производных (КФ 5.1.2); цис-транс-изомеразы (КФ 5.2); внутримолекулярные оксидоредуктазы (КФ 5.3), включающие в себя ферменты, катализирующие взаимопревращения альдоз и кетоз (КФ 5.3.1) и кетонных и енольных групп (КФ 5.3.2); внутримолекулярные трансферазы (КФ 5.4); внутримолекулярные лиа-зы (КФ 5.5) и прочие изомеразы (КФ 5.99). Рацемазы (см.) и эпимеразы катализируют реакции инверсии асимметрических групп. Эпимеразы катализируют DL-превращения субстратов, имеющих более одного асимметрического центра, рацемазы — DL-превращения субстратов, имеющих один такой центр. Для обозначения положения атома, при к-ром происходит инверсия, перед словом «изомераза» ставится цифровая приставка. Так, превращение галактозы в глюкозу катализируется УДФ-глюкоза-4-эпимеразой (КФ 5.1.3.2). С помощью цис-транс-изомераз изменяется структурная конфигурация молекулы у двойной связи. Напр., малеинат-цис-транс-изомераза (КФ 5.2.1.1) катализирует взаимопревращения фумаровой и малеиновой к-т, а цис-транс-еноил-КоА-изомераза изменяет положение двойной связи у ненасыщенных жирных к-т. Внутримолекулярные оксидоредуктазы (см.) осуществляют взаимопревращения альдоз и кетоз. Эту группу ферментов называют кетол-изомеразами. К ним относятся многие ферменты, катализирующие превращения важнейших промежуточных продуктов обмена углеводов: триозофосфатизомераза (КФ 5.3.1.1), глюкозофосфатизомераза (КФ 5.3.1.9), L-арабинозоизомераза (КФ 5.3.1.4) и др. Ферменты этого подкласса И. осуществляют также взаимопревращения кето- и енольных групп, напр, фенилпируват-кетоенолизомераза (фенилпируват-таутомераза; КФ 5.3.2.1), а также перемещение —C=C— связи. Так, винилацетил-КоА-Δ3,Δ2-изомераза осуществляет взаимопревращения винилацетил-КоА и кротонил-КоА. Внутримолекулярные трансферазы (мутазы) катализируют перенос различных групп (напр., ацильных или фосфорильных) с одной части молекулы субстрата на другую часть той же молекулы.
Генетически обусловленная недостаточность некоторых И. в организме может привести к тем или иным нарушениям обмена веществ. Напр., при недостаточности глюкозофосфатизомеразы в эритроцитах нарушается превращение глюкозо-6-фосфата во фруктозо-6-фосфат, лимитируется гликолиз (см.), что является одной из причин возникновения энзимопенической анемии (см.). При генетической недостаточности КоB12-зависимой метилмалонил-КоА-мутазы (КФ 5.4.99.2) нарушается образование сукцината из пропионил-КоА, с мочой интенсивно выводится метилмалоновая к-та. У детей при этом отмечается резко выраженный кетоацидоз, они отстают в развитии и рано умирают. Отмечают два типа этой энзимопатий. При одном из них благоприятный терапевтический эффект оказывают массивные дозы витамина В12, тогда как при другом это лечение не дает эффекта.
Активность глюкозофосфатизомеразы в сыворотке крови служит дополнительным диагностическим тестом при ряде тяжелых патологий. В первые дни от начала заболевания при вирусном гепатите активность этого фермента в сыворотке крови сильно увеличивается (активность в норме составляет ок. 3 мкмолей фруктозы фруктозо-6-фосфата на 1 мл сыворотки крови за 1 час при 37°), затем, постепенно уменьшаясь, к 3—4-й нед. возвращается к норме.
У больных инфарктом миокарда (см.) повышение активности глюкозофосфатизомеразы начинается через 3 часа после начала заболевания; приблизительно к 12-му дню активность фермента нормализуется.
Повышение активности глюкозофосфатизомеразы отмечается также при злокачественных новообразованиях, миелолейкозах, прогрессивной мышечной дистрофии. Активность фермента в клинико-биохим. лабораториях определяют колориметрически (по Б.Ф. Коровкину, 1965).
Библиография: Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, с. 141, М., 1969; Д и к с о н М. и У э б б Э. Ферменты, пер. с англ., с. 173, М., 1966.
М. И. Сафронова.