Az enzimkinetika alapjai

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Az enzimkinetika alapjai"

Mihály Mészáros
5 évvel ezelőtt
Látták:

217. 2. 27. Dr. olev rasziir Az enziinetia alapjai 217. árcius 6/9. Mit ell tudni az előadás után: 1. 2. 3. 4. 5. Miért van szüség inetiai odellere?

1 Dr. olev rasziir Az enziinetia alapjai 217. árcius 6/9. Mit ell tudni az előadás után: Miért van szüség inetiai odellere? A Michaelis-Menten odell feltételrendszere A inetiai paraétere értelezése (, ax, ) A Michaelis-Menten egyenlet ábrázolásai, alalazásu étszubsztrátos reació inetiai paraéterei 1

2 Enziinetiai odelle jelentősége Reducionista egözelítés: Egyszerű in vitro eszözöel egbízhatóan jelleezni az enzi in vivo szerepét. Releváns érdése: - a neuron frutózt és gluózt is használhat energiaterelésre, de elyire specifius az enzi (hexoináz), aely eghatározza felhasználásuat? - Terápiás célzattal egy anyag terelését szeretnén csöenteni a szervezetben, de a folyaatban több enzi vesz részt. Melyiet lehet leghatéonyabban (legisebb gyógyszerdózissal) gátolni? Enziinetiai odelle eleei Hierarchius felépítés Műödési séa leegyszerűsítő feltételeel Egyenlet Paraétere értelezése 2

3 Műödési séa Michaelis-Menten odell eredeti forája 2 E EEP s Leegyszerűsítő feltétel 1: egyensúly E és özött [ E][ ] [ E][ ], azaz [ E] [ E] is ateatia: ([ E] [ E])[ ] [ E] [ E] [ E] [ E] [ ] [ ] [ E] DE ha [ ] [ E], aor [ ] [ E] AGYI [ ] [ ] [ E] [ ] [ E] [ ] Leegyszerűsítő feltétel 2: az egész reació sebessége az irreverzibilis lépés sebességével egyezi eg, aely elsőrendű [E]- re nézve v2[ E] 5 Michaelis-Menten egyenlet eredeti forája [ E] [ ] v2[ E] [ ] 2 ezdeti reaciósebesség fogala dp [ ] v dt P felhalozódásána és fogyásána övetezényei a odell szepontjából 3

4 Műödési séa Briggs-Haldane steady state odell 1 2 E EEP 1 de [ ] 1([ E] [ E])[ ] 1[ E] 2[ E] dt Leegyszerűsítő feltétel 1: stacionárius állapot (steady state) de [ ] dt 1([ E] [ E])[ ] 1[ E] 2[ E] [ E] 1[ E] [ ] [ ] Briggs-Haldane egyenlet Leegyszerűsítő feltétel 2: az egész reació sebessége az irreverzibilis lépés sebességével egyezi eg, aely elsőrendű [E]- re nézve v2[ E] Összevetve a Michaelis- Menten egyenlettel: 2[ E] [ ] v 21 [ ] 1 [ E] [ ] v [ ] 2 4

5 Michaelis-Menten egyenlet ai forája és a paraétere értelezése cat[ E] [ ] v [ ], ahol 1 2 és cat = 2 1 Ha cat ne ét lépcsős reacióra vonatozi, aor ne egyenlő 2 vel, de inden esetben elsőrendű sebességi állandó, aely az enzi-szubsztrát oplex teréé történő átalaulását jellezi (átviteli szá=axiálisan hány atalitius ciluson egy át időegység alatt). Ha az enzi oláris oncentrációja ne isert, aor ax cat[ E] v [ ] [ ] ax = ha -1 >> 2, vagyis ilyen esetben az enzi-szubsztrát ötődés erősségét (affinitását) jellezi. A ax ne az enzire, hane a vizsgált rendszerre jellező 9 A Michaelis-Menten egyenlet görbéje cat[ E] [ ] v [ ] v [ E] [ ] cat Ha[ ], aor Ha [ ], aor v.5 ax vagyis a cat / egy ásodrendű sebességi állandó Ha[ ], aor v e ax cat 1 5

6 pecificitási állandó pecificitási állandó cat A Michaelis-Menten egyenlet specificitási állandóval [ E][ ] ( / )[ E][ ] [ E][ ] v [ ] 1 [ ] / 1 [ ] / cat cat Mi az előnye? 11 Enzispecificitás értelezése 1 2 E EEP 1 ' 1 ' 2 ' ' ' ' 1 E E EP [ E] [ ] v [ ] [ '] 1 ' '[ E][ '] v' [ ] [ '] 1 ' v [ ] v' ' [ '] 12 6

7 Hexoináz szubsztrát-specificitása az agyszövetben szubsztrát ax (ol.in -1.g -1 ) (M) gluóz ,7 frutóz 25 1,25 ax / (L.in -1.g -1 ) atalitius hatéonyság izoenzie esetében? cat tartoány! 14 7

8 Reverzibilis Michaelis-Menten echanizus E 1 2 E E P 1 2 Irreverzibilis [ E] [ ] v [ ] 1 Reverzibilis [ E] [ ] P[ E] [ P] v [ ] [ P] 1 P 15 Egyirányú enzie [ E] [ ] [ E] [ P] = egyensúly P [ P] [ ] eq eq eq [ E] [ ] P[ E] [ P] v [ ] [ P] 1 P eq P eq G ' RT.ln eq A terodinaiai ötöttség a specificitási állandó arányára vonatozi. iszont: cat catp P P Tehát ha []+[P]=const és a ét erősen eltér egyástól, az alacsony oldala ár relatíve alacsony szubsztrát oncentráció ellett is ax ellett űödi, íg a ási oldal enne töredéével. cat 16 8

9 v [] függvényében A Michaelis-Menten egyenlet ábrázolásai 1. - előny: ne szüséges súlyozni a ísérleti hibát - hátrány: ne szeléletes (a hiperbolán ne látju a ax -t, így a -t se) 17 A Michaelis-Menten egyenlet ábrázolásai 2. - ettős recipro ábrázolás (Lineweaver-Bur) - előny: jól szelélteti a paraétere értéeit és a odelltől valóeltéréseet - hátrány: adat transzforáció (hiba torzítása és súlyozása), elfedi a ísérleti terv hibáit (telítés ne látható) v [ ] ax ax 18 9

10 A Michaelis-Menten egyenlet ábrázolásai 3. - diret lineáris ábrázolás ax függvényében v ax v [ ] - előny: a ísérleti hiba türöződi a inetiai paraétere variabilitásában 19 étszubsztrátos reació inetiai jellezői 1. A B E P Q egy adott [B] ellett alalazzu a Michaelis-Menten egyenletet, aelyben ost látszólagos paraétere szerepelne, ert eze csa a onrét B oncentráció ellett érvényese v.[ A] ax [ A] 2 1

11 étszubsztrátos reació inetiai jellezői 2. Háras oplex (szevenciális) echanizus: olyan reació, aely során az összes szubsztrátna ell hozzáötődnie az enzihez rando vagy eghatározott sorrendendben ielőtt a reació végbeenne ax ax.[ B] ax B [ B] ax A A B d. A.[ B] [ B] étszubsztrátos reació inetiai jellezői 3. zubsztituált-enzi (ping-pong) echanizus: olyan reació, aely során a szubsztrát egyi funciós csoportja áterül az enzire egy teré felszabadulásával és ésőbb leváli az enziről egy ási teré eletezése özben ax.[ B] ax B [ B].[ B] A B [ B] 22 11

12 Releváns tanönyvfejezete oldal 23 12

Hasonló dokumentumok

Metabolikus utak felépítése, kinetikai és termodinamikai jellemzésük

Metabolikus utak felépítése, kinetikai és termodinamikai jellemzésük 218. 2. 9. Dr. olev rasziir Metabolius uta felépítése, inetiai és terodinaiai jellezésü 218. február 16. http://seelweis.hu/bioeia/hu/ 2 1 218. 2. 9. terodinaia ásodi törvénye (spontán folyaato iránya