Ισομεράση

Η ισομεράση είναι οποιοδήποτε μέλος μιας ομάδας ενζύμων που καταλύουν τη μετατροπή μιας ισομερούς ένωσης σε μια άλλη.

Οι ισομεράσες καταλύουν τον ισομερισμό, μια χημική αντίδραση κατά την οποία ένα ισομερές μετατρέπεται σε άλλο ισομερές της ίδιας ουσίας. Για παράδειγμα, η 6-φωσφορική γλυκόζη μπορεί να ισομεριστεί σε 6-φωσφορική φρουκτόζη από το ένζυμο ισομεράση φωσφορική γλυκόζη.

Οι ισομεράσες παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό, επιτρέποντας στο σώμα να μετατρέψει μια ένωση σε άλλη. Συμμετέχουν σε διαδικασίες όπως η γλυκόλυση, η γλυκονεογένεση, η σύνθεση λιπαρών οξέων και στεροειδών.

Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες ισομερασών ανάλογα με τον τύπο της αντίδρασης που καταλύουν:

1. Οι ρακεμάσες καταλύουν τη ρακεμοποίηση - τη μετατροπή μιας οπτικά ενεργής ένωσης σε ρακεμικό μείγμα.

2. Οι επιμεράσες καταλύουν τον επιμερισμό - μια αλλαγή στη διαμόρφωση των ατόμων άνθρακα διατηρώντας παράλληλα τον χημικό τύπο.

3. Οι ισομεράσες Cis-trans καταλύουν τον ισομερισμό cis-trans - τη μετατροπή ενός ισομερούς cis σε ισομερές trans και αντίστροφα.

Έτσι, οι ισομεράσες παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό, επιτρέποντας στο σώμα να μετατρέπει αποτελεσματικά τις ενώσεις και να διατηρεί την ομοιόσταση. Διαταραχές στη λειτουργία αυτών των ενζύμων μπορεί να οδηγήσουν στην ανάπτυξη μεταβολικών ασθενειών.

Οι ισομεράσες είναι ένζυμα που συμμετέχουν σε διάφορες βιοχημικές διεργασίες που σχετίζονται με αλλαγές στη διαμόρφωση του μορίου. Παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό του σώματος και επιτελούν ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών. Οι ισομεράσες μπορούν να βρεθούν σε διάφορους ιστούς και όργανα όπως το ήπαρ, τα νεφρά, τον εγκέφαλο, τους μύες κ.λπ.

Κάθε ισομερές μπορεί να αλληλεπιδράσει με ένα ένζυμο και πολλά ισομερή μπορούν να αλληλεπιδράσουν με πολλά ισομερή σε φυσιολογικά κύτταρα, για παράδειγμα, πολλά ένζυμα λειτουργούν σε πολλαπλά ισομερή με διαφορετική απόδοση. Οι ισομεράσες είναι ένζυμα της κατηγορίας των οξειδορεδουκτασών, συνήθως τοπικά ρυθμιζόμενα ή επαγώγιμα, και επίσης συμμετέχουν στην κυκλική διαδικασία διαμορφωτικής μετάβασης του ισομερούς. Περιέχουν ένα μόριο (ή σύμπλεγμα μορίων) ενός υποστρώματος, το οποίο συνήθως οξειδώνεται ή ανάγεται από τη δράση της ισομεράσης. Η ενζυματική αντίδραση αποτελείται από δύο στάδια: δέσμευση του ενζύμου (τα σύμπλοκα ενζύμου-υποστρώματος τους) και αναγέννηση του ενζύμου. Ένα ένζυμο μπορεί είτε να συνδεθεί σε μια ενεργή θέση (ενεργή θέση) στο ένα τρίτο του μορίου του είτε σε μια ρυθμιστική θέση στο άλλο τρίτο του μορίου. Οι περισσότερες ισομερείς αντιδράσεις συμβαίνουν υπό συνθήκες θερμοδυναμικής ισορροπίας - το ένζυμο καταλύει και τις δύο κατευθύνσεις της αντίδρασης. Πολλές αντιδράσεις ισομεράσης από τη φύση τους περιλαμβάνουν τη μεταφορά ηλεκτρονίων, οξυγόνου ή άλλων φορτισμένων ειδών. Τα προκύπτοντα ιόντα, με τη σειρά τους, μπορούν να σχηματίσουν μια δεξαμενή πρωτονίων που αντλούνται κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης.