KINETISK ANALYSE LINJE WEAVER-BURK LIGNING DOBBELT GJENSIDIG PLOTT AV ENZYMKINETIKK

8.3. Lineweaver-Burk equation (Double reciprocal plot):

I 1934 Gjorde Lineweaver Og Burk en enkel matematisk endring i Michalies –Menten ‘ s ligning ved å plotte en dobbel invers av substratkonsentrasjon og reaksjonshastighet.

Line weaver Burk–plottet oppnås ved å ta gjensidig av begge sider av michalies-Menteris-ligningen (MME).

I linjen weaver Burk (LB) plott Michaelis Menten ligningen konverteres til rett linje kurve.

det brukes til å estimere Vmax fra posisjonen til avskjæringen På X-aksen.

• Rett linje er gitt AV Y = MX + C, Hvor C Er Y-avskjæring av regresjonen Av Y På X og M er helling.
• hvis m-verdien øker, øker hellingen.
• hvis vi gjør verdien Av Vmax lik konstant, Er Km-verdien høy, og Hvis Km-verdien er konstant, reduseres vmax-verdien.

i denne hyperbolske kurven blir en rett linje og absolutt verdi Av x-avskjæringen av linjen er affiniteten (1 / Km) av enzymet for substratet. Y-avskjæringen er 1 / Vmax. Skråningen av linjen Er Km / Vmax. Igjen, opprinnelig ble dette gjort subjektivt. Det er mye finere metode for å finne de best-fit parametere for untransformed Michaelis-Menten forholdet.

Søknad

Lineweaver–Burk-plottet brukes til å bestemme Km og Vmax,. Y-avskjæringen av en slik graf er ekvivalent med den inverse Av Vmax; x-avskjæringen av grafen representerer -1 / Km. Det gir et raskt, visuelt inntrykk av de forskjellige former for enzyminhibering.

8.4. Eadie–Hofstee–plott

Eadie-Hofstee-diagram er en grafisk fremstilling av enzymkinetikk der reaksjonshastigheten er plottet som en funksjon av forholdet mellom hastighet og substratkonsentrasjon:

I Denne Michaelis Menten-ligningen er representert som

inverter og multipliser med vmax :

Anvendelse Av Eadie–Hofstee Tomt

Rask identifisering Av Km og Vmax

8.5. Hanes Woolf Plot

Grafisk fremstilling av forholdet mellom den opprinnelige substratkonsentrasjonen og reaksjonshastigheten V er plottet mot substratkonsentrasjonen .

Michaelis-Menten-ligningen er avledet som

Inverter og Multipliser med :

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. Enzymhemming

Enzymer er proteiner som virker som katalysator for reaksjonene. Men det er aktivitet hemmet eller blokkert av molekylene som er kjemiske stoffer (organisk / uorganisk) i naturen. Disse molekylene eller forbindelsene kalles inhibitorer, og prosessen der de inaktiverer enzymet eller blokkerer dets aktivitet kalles enzymhemming.

de hemmer enzymet katalytisk aktivitet reversibelt eller irreversibelt ved å modifisere aminosyresidekjedene som kreves for enzymatisk aktivitet.

i narkotika oppdage, narkotika analoger er design for avgiftning av mange antitoksiner som de har hemmende virkning.

8.6.1. Regler etterfulgt av enzymhemmende reaksjoner

1. Enzym binder seg med substrat i 1: 1-forhold på aktivt sted i et låsnøkkelarrangement eller indusert passform.
2. Inhibitorforbindelser konkurrerer med substrat for allosterisk katalytisk sted på først til mølle for å lage enzymhemmersubstrat kompleks eller enzymhemmerkomplekser.
3. Enzym og substrat eller hemmere reagerer med hverandre på en kinetisk måte som uttrykkes som kinetiske konstanter av en katalytisk reaksjon.
4. Fysiologiske forhold som pH, temperatur, konsentrasjon av substrat eller reaktanter bestemmer frekvensen av enzymatiske reaksjoner.
5. Intermolekylære former mellom enzymunderenheter, substrat eller inhibitor aktive gruppeinteraksjoner, fysiske egenskaper av bindende natur : elektrofil, hydrofil, nukleofil og metalloprotien natur; hydrogenbinding påvirker de totale enzymreaksjonshastighetene og modusen for inhibering.

8.6.2. Typer Av Inreversible enzymhemming

8.6.2.1. Kompetitiv hemming (Reversibel): i dette tilfellet er det konkurranse mellom inhibitoren og substratet for det aktive stedet.

Katalytisk enzymsted er opptatt av inhibitor og dets aktivitet er hemmet. Men inhiberingen er reversibel. I dette tilfellet dannes både enzymsubstrat og enzymhemmerkompleks.

Effekt på affinitet: – når inhibitorkonsentrasjonen øker, øker affiniteten til substratet, og Km-verdien øker. Men når substratkonsentrasjonen øker, øker affiniteten og inhibitorens affinitet reduseres og Km-verdien reduseres, dvs.,

inhibitoren binder seg til aktive steder av et enzym som betyr at inhibitoren konkurrerer med substrat for binding på aktivt sted, derfor avtar affiniteten til substrat mot enzym, og Dermed Øker Km-verdien. Den nye km er gitt av Km, hvor

hvor

i = konsentrasjon av inhibitor

kdi = dissosiasjonskonstant av inhibitor.

når inhibitorkonsentrasjonen øker, øker km-verdien etter hvert som substratets affinitet reduseres. Hvis dissosiasjon konstant av er mer, enzym inhibitor kompleks mer, a er mindre dermed km er mindre. Verdien av a er lik 1 eller større enn 1. Ny verdi Av Km er aKm

Effekt På Vmax

Vmax beregnes ved uendelig substratkonsentrasjon.

Vmax = Kcat

ved uendelig substratkonsentrasjon er alle enzymer i form av enzymsubstrat kompleks i.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) Metotreksat:

det er en kompetitiv hemmer av dihydrofolatreduktase (DHFR). Dette Stoffet brukes til kreftbehandling. Det er strukturelt lik folsyre, og hemmer dermed folatreduktase konkurransedyktig. Det forhindrer dannelse av tetra hydrofolat. DERFOR er DNA-syntese lidd.

(c) MAO-hemmere (Mono Aminoksidase) :

de er første klasse antidepressiva som skal utvikles. MAO-hemmere øker nivået av serotonin dopamin ved å hemme MAO. f. eks. Katekolaminer (epinefrin og norepinefriner).

(d) Dicumarol:

Dette stoffet ligner på vitamin K. Drug warfarin virker som en antikoagulant ved å hemme vitamin K.

8.6.3. Uncompetitive Inhibition

det er ingen konkurranse mellom inhibitor og substratet som steder for vedlegg av substratet og inhibitoren er forskjellige. Inhibitor har ingen strukturell likhet med substrat, derfor kan ikke binde seg til fritt enzym. Inhibitorer bindes med enzymsubstratkompleks som eksponerer inhibitorbindingssted. Binding av inhibitor kan forårsake forvrengning av det aktive stedet eller allosterisk sted som inaktiverer katalysen.

Effekt på affinitet:

høy affinitet av inhibitor betyr lav dissosiasjon av enzymsubstrat kompleks til enzymer substrat. I dette binder inhibitor til andre så aktive stedet på enzymsubstrat kompleks. Det betyr at inhibitor viser affinitet FOR ES-kompleks snarere enn enzym. Således i nærvær av inhibitor øker affiniteten av enzymet mot substratet. Dette reduserer Km. Derfor

Vmax beregnes ved uendelig substratkonsentrasjon. Ved uendelig substratkonsentrasjon er alle enzymer i form av enzymer substratkompleks. Inhibitoren viser affinitet for enzymer substrat kompleks. Således inhibitor binder seg til enzymer substrat kompleks og hindre katalyse av enzymsubstrat kompleks i enzym og produkt. 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. Blandet (Ikke-Konkurransedyktig) Hemming

denne inhibitoren ligner ikke substrat strukturelt, Men kan binde seg til fritt enzym og enzymsubstatkomplekset begge.

når inhibitor binder seg til enzymet vekk fra de aktive stedene. Det induserer konformasjonsendringer og reduserer sin katalytiske aktivitet. Dermed blir enzyminhibitor og enzymsubstratinhibitorkomplekser ikke produktive. Substratkonsentrasjonen reverserer ikke reaksjonen. Derfor fører hemming til uendret Km, men redusert Vmax.

Lineweaver Burk-plott brukes til å bestemme Km og Vmax i enzymkinetikk. X avskjæring av grafen representerer konkurrerende inhibitorer derav de samme Y-avskjæringene (Som Vmax er upåvirket av konkurrerende inhibitorer), Men det er forskjellige slops.

Ikke konkurransedyktig inhibitor produserer tomt med samme X-avskjæring Som Km er upåvirket, men forskjellige bakker Med Y-avskjæringer.

8.7. Kinetikk Av Multisubstrat Reaksjon

i enzymkinetikken involverer enkle reaksjoner en substratbinding til et enzym og gjennomgår katalytiske reaksjoner. Denne tilstanden er ikke vanlig. Et flertall av biokjemiske reaksjoner katalysert av to eller flere substrater som deltar i reaksjonene. For eksempel katalyserte et enzym e reaksjonen som involverer to substrater A Og B og ga produktet P og Q.

denne typen reaksjon kalles Som Bi-Substratreaksjon . Denne reaksjonen kan fortsette på to måter:

8.7.1. Sekvensiell

både substratene A og B binder seg til enzymet E, og deretter fortsetter reaksjonene å gi produkter P og Q

denne Typen Reaksjon kalles sekvensielle eller enkle forskyvningsreaksjoner som videre er delt inn i følgende grupper.

Bestilt substratbinding eller bestilt sekvensiell mekanisme – i denne typen må ett substrat binde før et andre substrat.

denne reaksjonen indikerer sekvensiell binding av substrater samt sekvensiell frigivelse av produkt. Denne typen mekanisme observeres i reaksjonene katalysert av laktatdehydrogen som involverer NAD+ og laktat.

8.7.2. Tilfeldig substratbinding-i denne typen kan Enten A eller B binde seg til enzymet først, etterfulgt av det andre substratet og frigjøring av produktet.

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 mekanisme

den andre muligheten i bi-substratreaksjon er at ett substrat, A, binder seg til enzymet og ved å reagere med det frigjøres et produkt, P, og enzym blir til en modifisert form, E’. Det andre substratet, B, kommer inn og binder seg med modifisert enzym for å gi andre produkt, Q Og regenerere enzymet, E.

reaksjonene etter ovennevnte mekanisme kalles Pingpong eller dobbelt-forskyvningsreaksjoner. Denne typen mekanisme observeres i reaksjoner katalysert av aminotransferaser.

disse enzymene katalyserer overføringen av en aminogruppe fra en aminosyre til en α-keto syre.Produktene som dannes er en ny aminosyre som tilsvarer ketosyre og en ny ketosyre som tilsvarer karbonskjelett av aminosyre som:-

Et annet eksempel på pingpongreaksjon er fosfoglyseratmutase. Enzymet får fosfat fra ett substrat og etter fosforylering av enzym, fosfat overføres til andre substrat.

Nextforrige