Kinetyka reakcji enzymatycznych

Kinetyka reakcji enzymatycznych

Stan r

Stan r

ó

ó

wnowagi dynamicznej

wnowagi dynamicznej

[EA] =

[EA] =

constans

constans

Stężenie kompleksu Enzym-Substrat

EA

0

2

4

6

8

10

12

14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

czas

st

ęż

enie

EA

0

2

4

6

8

10

12

14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Krzywa progresji

– pomiar szybkości początkowej reakcji –

St

St

ęż

ęż

enie produktu

enie produktu

Czas

Czas

v = dP/dt

Krzywa wysycenia enzymu substratem

– pomiar powinowactwa substratu do enzymu –

max

M

n

M

max

V

K

A

K

v

V

×

=

+

×

−

)

]

[

(

)

(

0

0

Różniczkowe równania kinetyczne

0

2

]

[E

k

V

max

+

=

1

2

1

–

+

+

+

=

k

k

k

K

M

1

1

–

+

=

k

k

K

M

v

0

= V

max

[A]

0

×([A]

0

+K

M

)

–1

R

R

ó

ó

wnowa

wnowa

ż

ż

no

no

ść

ść

K

K

M

M

i K

i K

S

S

W większości reakcji enzymatycznych wartości K

M

i K

S

nie różnią się istotnie

Wyznaczanie kinetycznych sta

Wyznaczanie kinetycznych sta

ł

ł

ych reakcji

ych reakcji

enzymatycznej

enzymatycznej

–

–

linearyzacja

linearyzacja

Krzywe

Krzywe

Lineweavera

Lineweavera

-

-

Burke

Burke

’

’

a

a

przy r

przy r

ó

ó

ż

ż

nych

nych

pocz

pocz

ą

ą

tkowych

tkowych

st

st

ęż

ęż

eniach produktu

eniach produktu

)

]

[

1

(

]

[

1

]

[

]

[

1

1

0

P

M

A

M

c

K

P

V

K

A

V

v

K

P

A

+

+

=

−

Równanie Hanesa

Schematy reakcji enzymatycznych

Schematy reakcji enzymatycznych

w obecno

w obecno

ś

ś

ci inhibitor

ci inhibitor

ó

ó

w

w

Hamowanie reakcji enzymatycznych

Hamowanie reakcji enzymatycznych

0

0

1

'

0

max

0

]

[

1

)

]

[

1

)(

(

)

]

[

1

(

1

1

A

K

I

V

K

K

I

V

v

i

A

M

i

+

+

+

=

Hamowanie reakcji enzymatycznych

Hamowanie reakcji enzymatycznych

Struktura enzym

Struktura enzym

ó

ó

w a rodzaj kinetyki

w a rodzaj kinetyki

podstawowym poj

podstawowym poj

ę

ę

ciem w kinetyce

ciem w kinetyce

niehiperbolicznej

niehiperbolicznej

jest

jest

kooperacja

kooperacja

;

; procesy kooperacyjne są podstawą allosterii

(allosteria jest pojęciem węższym)

Kinetyka

Kinetyka

niehiperboliczna

niehiperboliczna

Enzymy o kinetyce niehiperbolicznej występują częściej
niż enzymy o kinetyce hiperbolicznej

a)

Kinetyka hiperboliczna

b)

Kooperacja (+)

c)

Kooperacja (–)

Transformacja Lineweavera-Burke’a

a)

Kinetyka hiperboliczna

b)

Kooperacja (+)

c)

Kooperacja (–)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

max

M

n

M

max

V

K

A

K

v

V

×

=

+

×

−

)

]

[

(

)

(

0

0

Kinetyka

Kinetyka

niehiperboliczna

niehiperboliczna

Transformacja Hilla

a)

Kinetyka hiperboliczna

b)

Kooperacja (+)

c)

Kooperacja (–)

Kinetyka enzym

Kinetyka enzym

ó

ó

w

w

oligomerycznych

oligomerycznych

Właściwości katalityczne enzymów oligomerycznych,
w których występują efekty kooperacyjne, opisuje się
za pomocą dwóch modeli:

Sprz

Sprz

ęż

ęż

onego

onego

(concerted) MWC zaproponowanego przez

Monoda, Wymana i Changeux,

Sekwencyjnego

Sekwencyjnego

(sequential) AKNF zaproponowanego

przez Adaira (Koshlanda, Nemethy’ego, Filmera)

Bezpo

Bezpo

ś

ś

rednie pomiary sta

rednie pomiary sta

ł

ł

ych szybko

ych szybko

ś

ś

ci reakcji

ci reakcji