Isomerase là bất kỳ thành viên nào của một nhóm enzyme xúc tác quá trình chuyển đổi hợp chất đồng phân này sang hợp chất khác.
Các đồng phân xúc tác cho quá trình đồng phân hóa, một phản ứng hóa học trong đó một đồng phân này được chuyển thành một đồng phân khác của cùng chất. Ví dụ, glucose 6-phosphate có thể được đồng phân hóa thành fructose 6-phosphate nhờ enzyme glucose phosphate isomerase.
Đồng phân đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, cho phép cơ thể chuyển đổi hợp chất này thành hợp chất khác. Chúng tham gia vào các quá trình như glycolysis, tân tạo glucose, tổng hợp axit béo và steroid.
Có một số loại đồng phân tùy thuộc vào loại phản ứng mà chúng xúc tác:
-
Racemase xúc tác cho quá trình phân biệt chủng tộc - sự chuyển đổi một hợp chất có hoạt tính quang học thành hỗn hợp chủng tộc.
-
Epimerase xúc tác cho quá trình epime hóa - sự thay đổi cấu hình của các nguyên tử carbon trong khi vẫn duy trì công thức hóa học.
-
Đồng phân cis-trans xúc tác cho quá trình đồng phân hóa cis-trans - sự chuyển đổi đồng phân cis thành đồng phân trans và ngược lại.
Do đó, các chất đồng phân đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, cho phép cơ thể chuyển đổi các hợp chất một cách hiệu quả và duy trì cân bằng nội môi. Sự rối loạn trong hoạt động của các enzyme này có thể dẫn đến sự phát triển của các bệnh chuyển hóa.
Đồng phân là các enzyme tham gia vào các quá trình sinh hóa khác nhau liên quan đến sự thay đổi cấu trúc của phân tử. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể và thực hiện nhiều chức năng. Đồng phân có thể được tìm thấy trong các mô và cơ quan khác nhau như gan, thận, não, cơ, v.v..
Mỗi đồng phân có thể tương tác với một enzyme và nhiều đồng phân có thể tương tác với nhiều đồng phân trong tế bào bình thường, ví dụ, nhiều enzyme hoạt động trên nhiều đồng phân với hiệu suất khác nhau. Đồng phân là các enzyme thuộc nhóm oxyoreductase, thường được điều hòa cục bộ hoặc cảm ứng, và cũng tham gia vào quá trình chuyển đổi hình dạng tuần hoàn của đồng phân. Chứa một phân tử (hoặc phức hợp các phân tử) của cơ chất, thường bị oxy hóa hoặc khử dưới tác dụng của isomerase. Phản ứng enzyme bao gồm hai giai đoạn: liên kết enzyme (phức hợp enzyme-cơ chất của chúng) và tái tạo enzyme. Một enzyme có thể liên kết với một vị trí hoạt động (vị trí hoạt động) trên một phần ba phân tử của nó hoặc với vị trí điều hòa trên một phần ba còn lại của phân tử. Hầu hết các phản ứng đồng phân xảy ra trong điều kiện cân bằng nhiệt động - enzyme xúc tác cả hai hướng của phản ứng. Nhiều phản ứng isomerase về bản chất liên quan đến việc chuyển electron, oxy hoặc các chất tích điện khác. Ngược lại, các ion thu được có thể tạo thành một nhóm proton được bơm qua màng tế bào.