In biochemistry, isozymes (also known as isoenzymes or more generally as multiple forms of enzymes) are enzymes that differ in amino acid sequence but catalyze the same chemical reaction. Isozymes usually have different kinetic parameters (e.g. different KM values), or are regulated differently. They permit the fine-tuning of metabolism to meet the particular needs of a given tissue or developmental stage.
In many cases, isozymes are encoded by homologous genes that have diverged over time. Strictly speaking, enzymes with different amino acid sequences that catalyse the same reaction are isozymes if encoded by different genes, or allozymes if encoded by different alleles of the same gene; the two terms are often used interchangeably.
Isozymes were first described by R. L. Hunter and Clement Markert (1957) who defined them as different variants of the same enzyme having identical functions and present in the same individual. This definition encompasses (1) enzyme variants that are the product of different genes and thus represent different loci (described as isozymes) and (2) enzymes that are the product of different alleles of the same gene (described as allozymes).
Isozymes are usually the result of gene duplication, but can also arise from polyploidisation or nucleic acid hybridization. Over evolutionary time, if the function of the new variant remains identical to the original, then it is likely that one or the other will be lost as mutations accumulate, resulting in a pseudogene. However, if the mutations do not immediately prevent the enzyme from functioning, but instead modify either its function, or its pattern of expression, then the two variants may both be favoured by natural selection and become specialised to different functions. For example, they may be expressed at different stages of development or in different tissues.
Allozymes may result from point mutations or from insertion-deletion (indel) events that affect the coding sequence of the gene.
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La cinétique enzymatique a pour objet d'identifier et de décrire les mécanismes des réactions biochimiques, catalysées par les enzymes (réaction enzymatique), en étudiant leur vitesse c'est-à-dire leur évolution en fonction du temps. En partant des enzymes isolées et en allant vers les systèmes métaboliques organisés et intégrés, la cinétique enzymatique permet de décrire quantitativement les propriétés catalytiques des enzymes et les mécanismes mis en place pour leur régulation.
La glucokinase est une phosphotransférase qui catalyse la réaction : La glucokinase bactérienne est spécifique au glucose (), de même que celle des vertébrés, qui est une isoforme d'hexokinase (), appelée de ce fait hexokinase D ou hexokinase type . La glucokinase des mammifères est exprimée au niveau du foie et des cellules β des îlots de langerhans dans le pancréas.
vignette|Analogues de créatine kinase Les isoenzymes (ou isozymes) sont des enzymes présentant une séquence d'acides aminés différente d'une autre enzyme mais catalysant la même réaction chimique. En médecine clinique, « isozyme » a un sens plus restreint en se limitant à l'ensemble des formes physiquement distinctes et séparables d'une enzyme au sein d'un être humain. Ces enzymes présentent habituellement des paramètres cinétiques différents ou des propriétés de régulation différentes.