Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

BIM BSc 2007 ENZIMKINETIKA Egy egység az az enzim mennyiség, amely 1  mol szubsztrátot alakít át vagy 1  mol terméket képez 1 perc alatt adott reakció.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "BIM BSc 2007 ENZIMKINETIKA Egy egység az az enzim mennyiség, amely 1  mol szubsztrátot alakít át vagy 1  mol terméket képez 1 perc alatt adott reakció."— Előadás másolata:

1

2 BIM BSc 2007 ENZIMKINETIKA Egy egység az az enzim mennyiség, amely 1  mol szubsztrátot alakít át vagy 1  mol terméket képez 1 perc alatt adott reakció körülmények között. E + S P + E mol/dm 3 !!!! E/tf E/mg fajlagos aktivitás MIÉRT NEM MÉRHETŐ? Michaelis és Menten SI rendszerben: 1 Katal: 1 mol szubsztrátot alakít át 1 s alatt. hatalmas enzim mennyiség nKat = Kat 1 Kat = 6*10 7 U, 1U =1.6*10 -8 Kat, 1U= 1/60  Kat

3 Michaelis-Menten kinetika E + S ES E + P k 1 k k 2 k -2 feltételezések: *k -2 =0 *első lépés gyorsan egyensúlyra jut= RAPID EKVILIBRIUM *stabil ES komplex, EP komplex elhanyagolható *egy aktiv centrum, egy szubsztrát aktivitás helyett cc használható S   E 0 vagyis E 0 / S < <1 k 1 SE = k -1 (ES) az (ES) disszociációs állandója a „minket érdeklő” reakciósebesség: anyagmérleg osszuk el ezt a kettőt egymással

4 Michaelis-Menten kinetika Rendezzük át!

5 Michaelis-Menten kinetika

6 terméket adó komplexek összes komplex terméket nem adó komplex szabad enzim MEMO M-M séma elképzelt séma alapján

7 M és M

8 Maud Leonora Menten (1879–1960) was born in Port Lambton, Ontario, and in 1911 at the University of Toronto she became one of the first Canadian women to be qualified in medicine, from which she went on to obtain a PhD at the University of Chicago for aspects of cancer biochemistry. Her work with Leonor Michaelis on invertase was an interlude in a career devoted mostly to pathology and the more medical aspects of biochemistry and physiology. She coauthored more than 70 publications, and was the first to use electrophoretic mobility to study human hemoglobins. She spent most of her working life at the University of Pittsburgh, but went back to Canada after her retirement, where her research continued at the Medical Institute of British Columbia until it was brought to an end by ill health. She then returned to Ontario to spend the remainder of her life not far from where she was born.Leonor Michaelis Leonor Michaelis (1875–1949) was born in Berlin. He worked for a year as assistant to Paul Ehrlich, and afterwards studied clinical medicine and developed an early interest in controlling the hydrogen ion concentration. In the years preceding the First World War he used his mastery of this subject to become one of the leaders in studying enzyme- catalyzed reactions. This was an impressively productive period for him, and his best- known paper is just one of 94 publications, including five books, in the five years from 1910 to Several of his papers from these years are still cited, and one of the books, Die Wasserstoffionenkonzentration, became the standard work on pH, buffers and related topics. In the 1920s he spent three years as professor of biochemistry in Nagoya, Japan, and subsequently moved to the USA; from 1926 to 1929 he was at the Johns Hopkins University, and afterwards he was at the Rockefeller Institute for Medical Research. Until the end of his life he remained active in research, concerned mainly with the study of free radicals. In addition to his scientific achievements, Michaelis was a violinist of near-professional standard. Azzi relates that during his time in Japan he was asked by Shinichi Suzuki, the son of a violin maker, if he was suited to a career as a soloist. Michaelis advised him to go into teaching, thereby catalyzing the birth of the Suzuki method of teaching the violin. (Fundamentals of Enzyme Kinetics, 4th Edition Athel Cornish-BowdenAthel Cornish-Bowden January 2012)

9 BRIGGS-HALDANE KINETIKA S   Eo vagy Eo / S  1 és (k 1 ES  k -1 (ES) ill. k 1 ES  k 2 (ES)) d(ES)/dt =0 steady state

10 B-H megoldása szimu- láció

11 BRIGGS-HALDANE KINETIKA K m =(k -1 + k 2 ) / k 1 Michaelis állandó

12 DISZKUSSZIÓ Michaelis -MentenBriggs-Haldane ha num(k 1 )> >num(k 2 ) a két konst. azonos!

13 V=(V max /K S )*S 1.rendû tartomány 0. rendű tartomány V max = k 2 E O V S K m ; K S DISZKUSSZIÓ S  Ks Ha S  Ks derékszögű hiperbola látszólagos elsőrendű sebességi állandó katalitikus effektivitás= specfi(ci)tás állandó K m /V max = specfi(ci)tás idő

14

15 hiperbola V S értelmes tartomány V max -K m K m 0

16 PARAMÉTERBECSLÉS 1 1. INTEGRÁLT ALAKBÓL Foster-Niemann

17

18 Paraméterbecslés 2 2. Lineweaver-Burk módszer linearizálás, dupla reciprok 1/S -1/K m tg  =K m /V max 1/V  V max

19 Paraméterbecslés 3 3. HANES v. LANGMUIR módszer linearizás tg  =1/V max S/V S K m /V max KmKm

20 Paraméterbecslés 4 V V/S V max tg  =-K m V max /K m 4. EADIE-HOFSTEE módszerlinearizálás V V/S V max tg  =-1/K m V max /K m

21 L-B, L-H, E-H ábrázolások 1/S -1/K m tg  =K m /V max 1/V  V max tg  =1/V max S/V S K m /V max KmKm V V/S V max tg  =-K m V max /K m

22 V 0 értelmezése V 0 = ( dS/dt ) t=0 S t P t V 0 = ( dP/dt ) t=0 A M-M és B-H egyenletekben V kezdeti reakciósebességet jelent!!!

23 Egyéb grafikus módszerek 1 v Direkt lineáris ábrázolás – Eisenthal és Cornish-Bowden (1974) V max = v + v S  K m V -1S -2S -3S-4S V1V1 -[S] [S] Egy megfigyelés V V2V2 V4V4 V3V3

24 Egyéb grafikus módszerek 2 -K m V max V S (a hiperbola megszerkesztése) V max = v + v S  K m

25 A k 2 meghatározása és V max E 0 -függése V max3 =k 2 E O3 V max2 =k 2 E O2 V max1 =k 2 E O1 KmKm E O1 E O2 E O3 EOEO S V tg  = k 2 Tehát így mérünk enzim aktivitást!!!

26 Dimenziómentes hiperbola V’ =V/V max V’ S’=S/S O K m ’=K m /S O   V V V max ésS= S S valamintK K S bevezetésekkel V= S KS 0 m m 0 m

27 A kinetikai paraméterek értelmezése 1 V max IUBMB:nem max,hanem Limit!!! HATÁRSEBESSÉG

28 A kinetikai paraméterek értelmezése 1 V max IUBMB:nem max, hanem limit!!! HATÁRSEBESSÉG k cat : [ s -1 ] Egy enzimmolekula átalakítási frekvenciája S-telítés esetén NEM ENZIMTULAJDONSÁG V max = k 2. E 0 = AKTIVITÁS k 2 [s -1 ] ENZIMTULAJDONSÁG = turnover number, váltásszám V max = k cat. E 0 Kiterjesztés minden enzimre és minden kinetikára K m, K S -Közelítőleg az S az élő sejtben - az enzim affinitása - A = B ??? -Változott a K S Inhibitor?Aktivátor? -Enzimanalitika S>>KS Túl érzékeny érzéketlen

29 A kinetikai paraméterek értelmezése 2 k dm 3 mol -1 min -1  max. érték(10 11 ) kis molekulák diffúzió-sebessége  k min -1 k min -1 K m mol/dm 3

30 α-amiláz: 500 s -1, glükoamiláz: 160 s -1, glükózizomeráz: 3 s -1

31 k cat alsó határa metabolikus enzimeknél Legtöbb enzim e két szélső eset között Természetes enzimeknél: >10 5 Mesterséges e-nél (DNA-zyme, abzyme:<10 3

32 Ms= U/mg k cat =1 s -1 Ha az enzim móltömege és fajlagos aktivitása 1 U/mg, akkor k cat éppen 1 s -1

33 REVERZIBILIS REAKCIÓK 1 Sok enzim katalizálta reakció - főként a biopolimer hidrolízisek - nagymértékben a jobboldali irányba eltolt egyensúllyal rendelkeznek, → gyakorlatilag k -2 valóban elhanyagolható. De például a glükóz fruktóz (glükóz izomeráz)gyakorlatban is egyensúlyi reakcióként viselkedik E + S ES E + P k1k1 k -1 k2k2 k -2 1/K S KPKP

34 REVERZIBILIS REAKCIÓK 2 Végezzük el a következő osztásokat: HALDANE összefüggés

35 REVERZIBILIS REAKCIÓK 3 E MI TÖRTÉNIK? S → P vagy P → S ? S P V netto = V előre - V vissza = k 2 (ES) - k -2 (EP) MITŐL FÜGG? K eq, S, P értéke Reverzibilis M-M egyenlet

36 Ez a reverzibilis M-M enzimkinetika általános alakja


Letölteni ppt "BIM BSc 2007 ENZIMKINETIKA Egy egység az az enzim mennyiség, amely 1  mol szubsztrátot alakít át vagy 1  mol terméket képez 1 perc alatt adott reakció."

Hasonló előadás


Google Hirdetések