1950年，Hird和Rowsell发现，电泳时AST可以分为两部分，向不同电极方向进行泳动。1960年，Fleisher等进一步证实了这一现象。以后人们的研究发现，AST以其在胞内存在的部位不同，可分为线粒体型天门冬氨酸氨基转移酶（mitochondrial AST，m-AST）和细胞浆型天门冬氨酸氨基转移（cytosolic AST，c-AST）两种同工酶，其中，m-AST在碱性溶液中电泳时向阴极移动，c-AST则向阳极移动。二者相对分了质量相近（约为100×10 ³），均由两条相同的多肽亚单位所组成，但由于不同基因位点控制，其氨基酸的组成完全不同，c-AST的N端为丙氨酸，m-AST 的N端为丝氨酸，两者间没有交叉抗原性，并且两种同工酶对pH值的变化、底物的亲和力、免疫化学性质、热稳定性以及在体内消失的速度均不相同。两种同工酶均为二聚体，各由两个相同的亚基组成，没有二硫键，每个亚基结合一个分子磷酸吡哆醛（PLP）作为辅酶。PLP上的各个基团对于催化作用都是必需的，只有C-2、C-6位上可允许有一定程度的化学修饰，如图3-3-1。

c-AST与m-AST在一级结构、动力学、免疫学、基因调控等方面均不相同，是真正的同工酶。在哺乳动物中，每种同工酶尚可细分出几种亚型（subform），各亚型之间电泳迁移率、层析行为、催化活性等各不相同。Martinez-Carriono等发现猪心c-AST三种亚型的催化活性是：α>β>γ；亚型的主要区别是辅酶与酶蛋白的结合部位不同：α和大部分β的PLP结合于活性中心，γ和某些β的PLP则结合于非活性中心，降低了催化与底物氨基酸反应的能力，当α 和β老化或用高浓度尿素处理时，有变成γ的趋向。亚型之间的另一主要区别是：结合的糖配基的种类和数量不同。Denisova等用层析法将常规纯化的c-AST分离成ω、α、β1、β2、γ这几个亚型，发现：总糖量的顺序是ω>γ>β>α，与酶活力降低的顺序一致；唾液酸的含量是γ>b>α>ω，与亚型酸性的强弱一致。Shrawder等证明：亚型不是c-AST亚基与m-AST亚基的杂合体，c-AST亚型与m-AST亚型之间无免疫交叉反应；每种同工酶各个亚型的抗原性相同。

由上述可见，每种同工酶的各个亚型不是由遗传决定的一级结构不同的同工酶，而只是经转录后化学修饰而产生的酶的多种形式。

天门冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酸（GOT），广泛存在于人体各组织细胞如心、肝、肺、骨骼肌、肾、胰腺等组织细胞中，在心肌细胞中含量最高，其次为肝细胞，其分布的次序由多到少大致为：心>肝>肌肉>肾，约80%存在于肝细胞的线粒体内，细胞浆中仅占20%。它具有两种受不同基因控制的同工酶，一种主要分布于胞浆中称胞浆型AST（c-AST），一种紧密附着于线粒体上称线粒体AST（m-AST）。血清中这2种同工酶浓度的变化有着不同的临床意义：c-AST升高与细胞膜通透性的改变相关，提示可作为一个炎症反应的指标；m-AST同工酶含量升高与线粒体膜的通透性改变和细胞坏死密切相关，提示有细胞的变性坏死，能够比较客观地反映一些疾病的严重程度，可作为一些疾病指导治疗及预后判断的指标。一般情况下，血清cAST比mAST的活性高得多，mAsT的活性约占AsT总活性的12%。有关文献曾报道，当肝细胞损伤严重及至坏死时，线粒体内的酶也释放，引起血清中的m-AST活力明显升高。AST除在肝细胞破坏损害中增高以外，在心肌病变如急性心肌梗死、骨骼肌严重损害也可能升高。当肝或心肌组织因病理作用致使细胞变性坏死时，可导致细胞内线粒体崩解，即可引起患者血清中m-AST增高。有研究认为，m-AST在急性心肌梗死中的诊断意义和CK-MB相当。在先心病、风心病、冠心病围术期中也是反映手术心肌损伤及恢复的良好指标。两者化学性质比较如表3-1-1。

由于心肌与肝脏细胞中AST含量高，损伤后血中酶活性能迅速升高，幅度可大于参考值的几百倍。把细胞作为一个整体，则m-AST占80%，c-AST含量只占20%，c-AST溶于细胞质，在组织细胞轻度损伤时，主要是细胞浆内的c-AST透过细胞膜释放入血，而线粒体内的m-AST有两层线粒体膜的保护，与线粒体结合紧密，不易释放入血。只有当组织细胞亚结构严重损伤、坏死、线粒体崩解时，附着在线粒体上的m-AST大量释放入血，导致血清中m-AST急剧升高，其在血清中增加能反映细胞损伤程度和坏死量，m-AST不仅作为细胞坏死的指标，也能作为对心与肝脏疾病动态的监测。