KINETICKÁ ANALÝZA LINE WEAVER-BURK ROVNICI DVAKRÁT VZÁJEMNÉ DĚJ ENZYMOVÉ KINETIKY

8.3. Lineweaver-Burk rovnici (dvojitě reciproké pozemku) :

V roce 1934, Lineweaver a Burk vyroben jednoduchý matematický změny v Michalies –Menten rovnice vynesením dvojité inverzní substrátu, koncentrace a rychlost reakce.

weaver Burk děj je získaný tím, že vzájemné obou stranách michalies–Menteris equation (MME).

V souladu weaver Burk (LB) plot Michaelis Menten rovnice je přeměněn přímka, křivka.

používá se k odhadu Vmax z polohy zachycení na ose X.

• přímka je dána y = MX + C, kde C je y zachycení regrese Y na X a M je sklon.
• pokud se hodnota M zvýší, pak se zvýší sklon.
• pokud se hodnota Vmax rovná konstantě, pak je hodnota Km vysoká a pokud je hodnota Km konstantní, hodnota Vmax klesá.

V této hyperbolické křivky se stává přímka a absolutní hodnota z X-intercept linky je afinita (1/Km) enzymu pro substrát. Y-intercept je 1 / Vmax. Sklon trati je Km / Vmax. Opět se to původně dělo subjektivně. Je to mnohem jemnější metoda pro nalezení nejvhodnějších parametrů pro netransformovaný vztah Michaelis-Menten.

Aplikace

Lineweaver–Burk pozemek využít ke stanovení Km a Vmax,. Y-intercept takového grafu je ekvivalentní inverzi Vmax; x-intercept grafu představuje -1 / Km. To dává rychlý, vizuální dojem z různých forem inhibice enzymů.

8.4. Eadie–Hofstee Spiknutí

Eadie–Hofstee diagram je grafické znázornění enzymové kinetiky, v níž reakční rychlost je vynesena jako funkce poměru mezi rychlostí a koncentrací substrátu:

V tomto Michaelis Menten rovnice je reprezentován jako

Invertovat a množit se s Vmax :

Aplikace Eadie–Hofstee Spiknutí

Rychlá identifikace Km a Vmax

8.5. Hanes Woolfové Spiknutí

Grafické znázornění poměru počáteční koncentrace substrátu se reakční rychlost V je vynesena proti koncentraci substrátu .

Michaelis-Menten rovnice je odvozena jako

Invertovat a Násobit :

Rearrange :

This equation will give straight line of slope a Y-intercept of and an X-intercept of –km

Application :-

Used for determination of Km, Vmax and Vmax/Km parameters

8.6. Inhibice enzymů

enzymy jsou proteiny působící jako katalyzátor reakcí. Ale tam aktivita je inhibována nebo blokována molekulami, které jsou chemické látky (organické / anorganické) v přírodě. Tyto molekuly nebo sloučeniny se nazývají inhibitory a proces, kterým inaktivují enzym nebo blokují jeho aktivitu, se nazývá inhibice enzymu.

inhibují enzymatickou katalytickou aktivitu reverzibilně nebo nevratně modifikací postranních řetězců aminokyselin potřebných pro enzymatickou aktivitu.

při objevování léků jsou analogy léků určeny k detoxikaci mnoha antitoxinů, protože mají inhibiční účinek.

8.6.1. Pravidla následuje enzymová inhibice reakce

1. Enzym váže se substrátem v poměru 1 : 1 na aktivní místo v zámku-klíč uspořádání nebo vyvolané fit.
2. Inhibitor sloučeniny soutěžit se substrátem pro alosterické katalytické místo na první přijde, je dřív základ, aby se inhibitor enzymu substrátem komplex nebo enzym inhibitor komplexů.
3. Enzym a substrát nebo inhibitory reagují s navzájem v kinetické způsobem, který je vyjádřen jako kinetické konstanty pro katalytickou reakci.
4. fyziologické podmínky jako pH, teplota, koncentrace substrátu nebo reaktantů určují rychlost enzymatických reakcí.
5. Mezimolekulárních formy mezi podjednotky enzymu, substrátu nebo inhibitoru aktivní skupiny interakce, fyzikální vlastnosti závaznost : elektrofilní, hydrofilní, nucleophilic a metalloprotien přírody; vodíkové vazby ovlivňují celkovou rychlost reakce enzymu a způsob inhibice.

8.6.2. Typy Inreverzibilní inhibice enzymů

8.6.2.1. Kompetitivní inhibice (reverzibilní): v tomto je přítomna konkurence mezi inhibitorem a substrátem pro aktivní místo.

Katalytické místo enzymu je obsazena inhibitoru a jeho aktivita je inhibována. Ale inhibice je reverzibilní. V tomto případě se vytvoří jak enzymový substrát, tak komplex inhibitorů enzymů.

vliv na afinitu: – při zvýšení koncentrace inhibitoru se afinita zvyšuje, ale afinita substrátu klesá a hodnota Km se zvyšuje. Ale když se koncentrace substrátu zvyšuje, pak se jeho afinita zvyšuje a afinita inhibitoru klesá a hodnota Km klesá, tj.,

inhibitor se váže na aktivní místa jako enzymy, to znamená, že inhibitor soutěží se substrátem pro vazbu na aktivní místo, a proto afinitu substrátu k enzymu, snižuje tedy Km hodnota se zvyšuje. Nový km je dána Km, kde

, kde

= koncentrace inhibitoru

Kdi = disociační konstanta inhibitoru.

při zvýšení koncentrace inhibitoru se hodnota km zvyšuje s poklesem afinity substrátu. Pokud disociační konstanta je více, inhibitor enzymu komplex více, a je méně, tak km je méně. Hodnota a je rovna 1 nebo větší než 1. Nová hodnota Km je aKm

účinek na vmax

Vmax se vypočítá při nekonečné koncentraci substrátu.

Vmax = Kcat

V nekonečné koncentraci substrátu všechny enzymy jsou ve formě enzym substrát komplex já.e. Vmax is not affected.

Lineweaver Burk plot of competitive inhibition

8.6.2.2. Examples of Competitive Inhibitors

(a) Allopurinol :

Drug used for treatment of gout. Uric acid is formed in the body by oxidation of hypoxanthine by the enzyme xanthine oxidase. Allopurinol is structurally similar to hypoxanthine and inhibits the enzyme xanthine oxidase and reduced uric acid formation.

(b) Metotrexát :

je kompetitivní inhibitor dihydrofolátreduktázu (DHFR). Tento lék se používá k léčbě rakoviny. Je strukturálně podobný kyselině listové, kompetitivně inhibuje folátreduktázu. Zabraňuje tvorbě tetra hydrofolátu. Proto dochází k syntéze DNA.

(c) inhibitory MAO (Mono Amine Oxidase) :

Oni jsou první třída antidepresiv, které mají být vyvinuty. Inhibitory MAO zvyšují hladinu serotoninového dopaminu inhibicí MAO. ego. Katecholaminy (epinefrin a norepinefriny).

(d) Dikumarol :

Tento lék je podobný vitamínu K. Lék warfarin působí jako antikoagulant tím, že kompetitivně inhibuje vitamin K.

8.6.3. Nekonkurenceschopné Inhibice

Neexistuje konkurence mezi inhibitorem a substrátem jako lokality přílohy substrátu a inhibitoru jsou různé. Inhibitor nemá strukturní podobnost se substrátem, proto se nemůže vázat na volný enzym. Inhibitory se váže s enzymovým substrátem komplexu, které vystavují vazebné místo inhibitoru. Vazba inhibitoru může způsobit zkreslení aktivního místa nebo alosterického místa, které inaktivuje katalýzu.

Vliv na afinitu :

Vysokou afinitu inhibitoru znamená, nízká disociace enzym substrát komplex enzymů substrát. V tomto, inhibitor se váže na jiné pak aktivní místo na enzymu substrátu komplexu. To znamená, že inhibitor vykazuje spíše afinitu k komplexu ES než k enzymu. V přítomnosti inhibitoru se tedy afinita enzymu vůči substrátu zvyšuje. To snižuje Km. Proto

Vliv na Vmax

Vmax je vypočtena na nekonečné koncentraci substrátu. Při nekonečné koncentraci substrátu jsou všechny enzymy ve formě komplexu enzymů substrátu. Inhibitor vykazují afinitu k enzymům substrátu komplexu. Tak inhibitor se váže na enzymy substrátu komplexu a zabránit katalýze enzymového substrátu komplexu do enzymu a produktu. That’s why Vmax decreases and new Vmax is given by

Inhibitor concentration increases a value increases and Vmax decreases

On putting the values of new Km and new Vmax in lineweaver burk plot, The equation is as follows :-

Uncompetitive inhibitor causes different intercepts on both Y and X-axis but same slope.

8.6.4. Smíšené (Non-Konkurenční) Inhibice

Tento inhibitor není podobný substrátu konstrukčně, ale může se váže na volný enzym enzym substate komplex oba.

Kdy se inhibitor váže na enzym, daleko od aktivního místa. Indukuje konformační změny a snižuje jeho katalytickou aktivitu. Komplexy inhibitorů enzymů a inhibitorů enzymového substrátu se tak stávají neproduktivními. Koncentrace substrátu nevrací reakci. Proto, inhibice vede k nezměněným Km, ale sníženým Vmax.

Lineweaver Burk děj se používá ke stanovení Km a Vmax v enzymové kinetiky. Y-intercept takového grafu je ekvivalentní inverzní Vmax, X průsečík grafu představuje konkurenční inhibitory tedy stejnou Y-intercept (jako Vmax je ovlivněna konkurenční inhibitory), ale existují různé výpalky.

nekompetitivní inhibitor produkuje pozemek se stejným x-intercept jako Km je neovlivněn, ale různé svahy s y-intercept.

8.7. Kinetika Multisubstrátové reakce

v kinetice enzymů zahrnují jednoduché reakce vazbu jednoho substrátu na enzym a katalytické reakce. Tato podmínka není běžná. Většina biochemických reakcí katalyzovaných dvěma nebo více substráty, které se účastní reakcí. Například, enzym E, katalyzované reakce zahrnující dva substráty a a B a výnos produktu P a Q.

Tento typ reakce se nazývá Bi-Substrát reakce . Tato reakce může probíhat dvěma způsoby:

8.7.1. Sekvenční

Oba substráty a a B se vážou na enzym E, a pak reakce výnosů výnos výrobky P a Q,

Tento typ reakce se nazývá jako sekvenční nebo jednoduché-posunutí reakce, které jsou dále rozděleny do následujících skupin.

Objednal substrát závazné nebo objednat sekvenční mechanismus – V tomto typu, jeden substrát musí vázat před druhým substrátem.

tato reakce indikuje sekvenční vazbu substrátů i postupné uvolňování produktu. Tento typ mechanismu je pozorován v reakcích katalyzovaných laktátdehydrogeny zahrnujícími NAD+ a laktát.

8.7.2. Náhodná vazba substrátu – u tohoto typu se buď A nebo B mohou nejprve vázat na enzym, následovaný druhým substrátem a uvolněním produktu.

This type of mechanism is observed in reactions catalyzed by transferases enzyme as hexokinase catalyzed phosphorylation of glucose by ATP.

8.7.3. Theorell-Chance Sequential mechanism

It is a type of ordered sequential bisubstrate reaction in which the ternary complex does not accumulate.

8.7.4. Ping pong mechanismus,

další možnost v bi-substrát reakce je, že jeden substrát,, se váže na enzym a na reakci s to produkt, P, je uvolněn a enzym změní v modifikované podobě, E‘. Druhý substrát, B, přijde a váže se modifikovaný enzym výnos druhý produkt, Q a regeneraci enzymu, E.

reakce v návaznosti na výše uvedené mechanismus se nazývá Ping-Pong nebo double-posunutí reakce. Tento typ mechanismu je pozorován při reakcích katalyzovaných aminotransferázami.

Tyto enzymy katalyzují přenos aminoskupiny z aminokyseliny na α-keto kyseliny.Produkty tvoří, jsou nové aminokyselin odpovídající keto kyseliny a nový keto kyseliny odpovídající uhlíkaté kostry aminokyselin, jako jsou:-

Další příklad ping pong reakce je fosfoglycerát mutase. Enzym získá fosfát z jednoho substrátu a po fosforylaci enzymu se fosfát přenese na druhý substrát.

NextPrevious