동질효소

이소효소(isoenzyme), 또는 유질동상(類質同像; isomorphism; allomerism)이라고도 한다. 한 개체내에 있으면서도 화학적으로는 다른 단백질분자가 같은 화학반응을 촉매할 때, 이 효소군을 동질효소라고 정의한다. 엄밀히 정의하면 다른 로 유래하는 협의(狭義)의 동질효소와 같은 종류의 유전자(단, 다른 개체의 유전자 또는 같은 개체내의 (対立遺伝子; allelomorph)라고 하더라도 배열이 다소 다른)로 유래하는 알로자임(Allozyme)으로 구분하지만 모두를 종합하여 동질효소라고 부르는 경우가 많다. 협의의 동질효소에는 개체의 발달에 따라 비율이 변화한다.(예컨대, 유아와 성인에서는 종류가 다른 것이 있다.)

동질효소는 주로 전기영동(電氣泳動; electrophoresis)의 이동도(移動度; mobility) 차이로 분해한다. 예를 들면 동물의 L-(L-lactate-dehydrogenase)에서는 4합체인 효소가 다른 유전자로 유래되는 2종인 M형, H형인 소단위로 구성하기 때문에 M₄, M₂H₂, MH₃. H₄의 동질효소가 알려져 있다. 각 소단위의 생성량이 다르기 때문에 조직에 따라 동질효소의 구성비도 달라진다. 골격근에서는 M₁이, 심장에서는 H₄가 대부분을 차지한다. 각 효소는 기질에 대한 반응성, 저해제에 대한 이 다르기 때문에 조직에 대응하는 응답을 하는 것으로 생각하고 있다.

(大腸菌; Escherichia coli)의 (threonine dehydratase), 다른자리입체성작동체(allosteric effector)를 달리하는 2종류의 효소를 갖춘 생체 내 조절에 관여하는 경우도 있다. 동질효소의 양은 생체정도 또는 암화(癌化; becoming cancerous; canceration)에 따라서도 변화하기 때문에 동질효소 정량은 임상검사(臨床檢査; clinic test)에서도 사용한다. 아크릴아미드겔(acrylamide gel) 또는 아세트산 셀룰로오스(cellulose acetate) 막전기영동(膜電氣泳動; membrane electrophoresis)으로 동질효소를 분리하여, 단백질염색, 또는 활성염색 등으로 동질효소의 양비(量比; ratio)를 나타내는 전기영동의 패턴을 (zymogram)이라고 부르기도 한다.

또한 혈액 내 효소에서는 질환(疾患; disease)에 따라 동질효소의 비율이 변화하는 것[대표적인 것으로는 이탈효소(逸脱酵素; dehydrogenase)]의 유산(乳酸脱水素酵素; lactate dehydrogenase; LDH 등)도 있어 동질효소의 분석은 질환(疾患; disorder)의 종류 또는 부위를 특정하는 데에도 매우 중요하다. 동질효소분석법에서는 효소저해제(酵素阻害剤; enzyme inhibitort)에 의한 활성변화, 또는 등전점[等電点; isoelectric point, 전기영동에 이용], 항원항체반응(抗原抗体反応; antigen-antibody reaction; AAR) 등에 이용한다.

동질효소는 (遺伝子型; genotype)을 반영하고 있기 때문에 간접적인 (遺伝子標識; gene marker)로도 이용할 수 있다. 따라서 동질효소분석(同質酵素分析; isozyme analysis)은 1960년대 이후, 생물분류 또는 개체, 개인의 유전적성질(遺伝的性質; genetics)에 관한 연구 등에서 많이 이용한다. 많은 개체를 정리하여 전기영동을 이용하여 분석하면, (遺伝子頻度; gene freqency)의 계산이 비교적 쉽기 때문에 (集団遺伝学; population genetics)의 도구(道具; too, tool, instrument)로도 많이 이용한다. 그리고 현재는 보다 직접적인 목적으로 삼는 유전자 DNA 또는 유전자표지의 규명방법[분자(分子分類学; molecular taxonomy), DNA감정 등]에도 쓰이고 있다.