能催化同一反应而蛋白质结构不同的酶,称为同工酶。同工酶的蛋白结构既然有差别,它们的理化性质也就有所差异。因此可用电泳或其他方法将它们分离开来。例如乳酸脱氢酶(LDH)同工酶,它们都能催化乳酸脱氢产生丙酮酸,但经电泳法分离后,就有5个同工酶区带。
由于同工酶在不同组织、器官中的分布不同,即具有组织器官特异性。因此已利用同工酶的酶谱作临床诊断的依据,也被利用于生物分类及遗传育种等工作中。
本实验是用琼脂糖凝胶电泳法分离人血清乳酸脱氢酶五个同工酶(LDH1、LDH2、LDH3、LDH4、LDH5)。血清乳酸脱氢酶的辅酶是NAD+。当它催化乳酸脱氢时,NAD+即被还原成NADH·H+。
琼脂糖凝胶电泳法分离LDH同工酶及血清LDH总活力的测定
如果还有氧化型吩嗪二甲酯硫酸盐(N-methyl-phen-azo-nium-metho sulfate,简称PMS)和硝基蓝四唑(氮蓝四唑nitroblue tetrazolium,简称NBT)存在,则发生如下反应:
当LDH同工酶区带在琼脂糖凝胶板上分开后,给予NAD+、底物(乳酸)、PMS和NBT,同工酶区带即呈蓝紫色。乳酸脱氢酶在辅酶I的递氢作用下,使乳酸脱氢而生成丙酮酸。
LDH分子量约14万。草酸、乙二胺四乙酸对本酶有抑制作用,所以血浆不适宜测定乳酸脱氢酶活力。此外,硼酸、汞离子、对氯汞苯甲酸以及过量的丙酮酸、乳酸也有抑制作用。
乳酸脱氢酶催化反应是碳水化合物代谢中无氧糖酵解的zui终反应,广泛存在于人体各种组织中,按新鲜重量计算,乳酸脱氢酶活力依下列顺序降低:肾脏>心肌、骨胳肌>胰>脾>肝>肺。血清中含量很低,红细胞中含量较血清约高100倍,故测定时应避免溶血。如不能及时测定,血清应及早和血块分离,避免红细胞中乳酸脱氢酶逸入血清中。
乳酸脱氢酶测定的方法很多,根据酶作用的反应可分为二大类:一类利用顺向反应以乳酸为基质;另一类利用逆向反应,以丙酮酸为基质。根据测定方法不同又可分为紫外分光光度法和可见分光光度法。紫外分光光度法需用紫外分光光度计测定反应中辅酶I量的变化。可见分光光度法利用2,4—二硝基苯肼和丙酮酸作用,生成丙酮酸二硝基苯腙,在碱性溶液中呈棕色。目前较多使用以乳酸为基质的方法,此法所需的氧化型辅酶I较稳定,不似以丙酮酸为基质的方法需用的还原型辅酶I很不稳定(在-20℃也不能长期保存)。氧化型辅酶I价格也较低。此外,乳酸钠基质液也比丙酮酸基质稳定,室温中可放1个月。
近来有人利用顺向反应形成的还原型辅酶I可以还原某些染料如2,6—二氯酚-吲哚酚(2,6-dichlorophenol-indophenol)、氯化2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑(INT)建立了另外一种类型呈色反应,并以吩嗪二甲酯硫酸盐(PMS)或黄递酶(diapho-rase)作为还原型辅酶I和染料之间的递氢体。此法快速,操作简单,重复性较好。乳酸脱氢酶同工酶显色一般也多利用此类还原四唑蓝方法。
三、器材及试剂:
1.器材: