Зміст
Ферменти - це білки, які працюють на зниження енергії активації в хімічних реакціях, не витрачаючись при цьому на реакцію. Біологічно ферменти є основними молекулами, що прискорюють реакції в метаболічних системах. В результаті ферментативна кінетика вивчає швидкість реакції ферментів у різних хімічних умовах. На швидкість дії ферменту впливає багато факторів. Концентрація субстрату, температура, інгібітори та рН впливають на поріг ферменту в хімічній реакції. За допомогою лінійних зв’язків, таких як сюжет Lineweaver-Burk, можна знайти максимальну швидкість ферменту.
Легкість обчислення Vmax на ділянці Lineweaver-Burk
Почніть з побудови рівняння Міхеліс-Ментен, щоб отримати криву гіперболи. Потім використовуйте зворотне рівняння рівняння Майкласа-Ментена, щоб отримати форму перехоплення нахилу активності ферменту. Далі ви отримаєте швидкість активності ферменту як 1 / Vo = Km / Vmax (1 /) + 1 / Vmax, де Vo - початкова швидкість, Km - константа дисоціації між субстратом і ферментом, Vmax - максимальна швидкість, а S - концентрація субстрату.
Оскільки рівняння перехоплення нахилу пов'язане зі швидкістю до концентрації субстрату, можна використовувати типову формулу y = mx + b, де y - залежна змінна, m - нахил, x - незалежна змінна, а b - y-перехоплення. Перед конкретним комп’ютерним програмним забезпеченням ви використовуєте графічний папір для малювання лінії. Тепер для побудови рівняння ви використовуєте типове програмне забезпечення для баз даних. Отже, знаючи початкову швидкість, Vo та різну концентрацію субстрату, можна створити пряму лінію. Ділянка лінії являє собою нахил Km / Vmax та y-перехоплення 1 / Vmax. Далі, використовуйте зворотний y-перехоплення для обчислення Vmax активності ферменту.
Використання для сюжету Lineweaver-Burk
Інгібітори змінюють максимальну швидкість активності ферменту в основному двома способами: конкурентно та неконкурентно. Конкурентний інгібітор зв'язується з місцем активації ферменту, що блокує субстрат. Таким чином, інгібітор конкурує з субстратом для зв'язування з ферментним сайтом. Дозвіл високої концентрації конкурентного інгібітора забезпечує зв'язування з сайтом. Отже, конкурентний інгібітор змінює динаміку ферментативної швидкості.По-перше, інгібітор модифікує нахил і х-перехоплення Km, створюючи набагато більш крутий нахил. Однак максимальна норма Vmax залишається такою ж.
З іншого боку, неконкурентоспроможний інгібітор зв'язується в іншому місці, ніж сайт активації ферменту, і не конкурує з субстратом. Інгібітор модифікує структурні компоненти сайту активації, запобігаючи зв'язуванню субстрату або іншої молекули з сайтом. Ця зміна впливає на спорідненість субстрату до ферменту. Неконкурентоспроможні інгібітори змінюють нахил та y-перехоплення ділянки Lineweaver-Burk, зменшуючи Vmax, збільшуючи при цьому y-перехоплення більш крутим нахилом. Однак перехоплення x залишається тим самим. Хоча сюжет Lineweaver-Burk корисний багатьма способами, сюжетна лінія має обмеження. На жаль, ділянка починає спотворювати норми при дуже високій або низькій концентрації субстрату, створюючи екстраполяції на ділянці.