PARAMETRY KINETYCZNE REAKCJI
129
Tabela 1
Porównanie dokładności obliczeń wartości stałej Michaelisa (Km) i szybkości maksymalnej reakcji (V) uzyskanych w wyniku przeprowadzenia analizy krzywej przebiegu reakcji dwiema różnymi metodami: metodą regresji liniowej
i (9) oraz metodą iteracyjną (14)
Wartości Km i V są dokładnie równe jeden (Km = V = 1)
metoda liniowa metoda iteracyjna
[Ab |
K™ |
V |
Km |
V |
0,5 |
0,60 ±0,13 |
0,70 ±0,11 |
1,11 ±0,40 |
1,09 ±0,35 |
0,7 |
0,84 ±0,17 |
0,89 ±0,13 |
1,03 ±0,25 |
I,02±0,18 |
1,0 |
0,94 + 0,14 |
0,97 ±0,10 |
1,01 ±0,15 |
1,01 ±0,10 |
1,4 |
1,02 ± 0,09 |
1 1,01 ±0,06 |
1,03 ±0,07 |
1,02 ±0,04 |
2,0 |
1,00 ±0,06 |
1,00 ±0,03 |
1,01 ±0,04 |
1,00 ±0,02 |
prostej, efektywnej, iteracyjnej metody rozwiązywania równania postaci (II.1.) Istota postępowania w tej metodzie (metoda Newtona rozwiązywania równań nieliniowych (15)) polega na wielokrotnym „poprawianiu” przyjętych arbitralnie wartości Km i V. „Poprawianie” to prowadzone jest aż do chwili, kiedy parametry te przyjmą wartości minimalizujące odchylenie średniokwadratowe wciąż od nowa wyliczanych, kolejnych wartości stężenia substratu [A] od wartości [A] znajdowanych z krzywej przebiegu reakcji. W porównaniu do metody Atkinsa i Nimmo (9) opartej na liniowej regresji zależności [P]/t od 1/t ln(l — [P]/[A]0) metodę Fernleya charakteryzuje duża precyzja i powtarzalność wyliczeń wartości szukanych parametrów również przy stosunkowo niskich, wyjściowych stężeniach substratu (16). Tabela 1 przedstawia wyniki obliczeń stałej Michaelisa i szybkości maksymalnej dla reakcji enzymatycznej przebiegającej wedle schematu 1 (str. 120), uzyskane po zastosowaniu obu wspomnianych wyżej metod.
Prosty i efektywny sposób wyznaczania parametrów kinetycznych z krzywej przebiegu reakcji przedstawili niedawno Shyun-Long i S u e 11 e r (17). Scałkowane równanie szybkości reakcji określone wzorem (II.1.) przekształcili oni do postaci identycznej formalnie z transformacją Linewaevera-Burke’a:
(11.9) l/v= 1/V + Km/V[A],
gdzie v = ([A], —[A]j)/A t jest tzw. średnią szybkością reakcji, a [A] = = ([A], —[A]j)/2 tzw. średnim stężeniem substratu w przedziale czasowym A t = ti —tj. Podzielenie punktami krzywej przebiegu reakcji na odpowiednią liczbę równych przedziałów pozwala wyznaczyć dla każdego z nich wartość v i [A] (Ryc. 7). Odwrotności tych wartości są współrzędnymi punktów układających się zgodnie z równaniem (II.9.) na linii prostej o nachyleniu Km/V i przecinającej oś rzędnych w punkcie 1/V. Błąd apro-
2 Postępy Biochemii