3.13: 酵素動態の紹介

酵素速度論は、生化学反応の速度を研究します。科学者は、さまざまな基質濃度での特定の酵素反応の反応速度を監視します。反応速度に影響を与える阻害剤または他の分子を用いた追加の試験も実施される場合があります。.

次に、実験者は、基質濃度([S])に対する特定の試行の初期反応速度または速度(_VO)をプロットして、反応特性のグラフを取得できます。単一の基質が関与する多くの酵素反応について、このデータは、Leonor MichaelisとMaud Mentenによって導出されたMichaelis-Menten方程式に適合します。

この方程式は、研究対象の酵素の最大速度 (V_max) とミカエリス定数 (K_M) を推定し、次の仮定に基づいています。

1. 反応の開始時には生成物は存在しません。
2. 酵素-基質複合体の形成速度は、解離および生成物への分解の速度に等しくなります。
3. 酵素濃度は、基質濃度と比較して最小限です。
4. 初期反応速度のみが測定されます。
5. 酵素は、遊離型または酵素 – 基質複合体のいずれかで存在する。

ラインウィーバー・バークプロット、イーディー・ホフステオプロット、ヘインズ・ウルフプロットなど、ミヒャエリス・メンテン方程式のさまざまな再配置は、動力学的パラメータをグラフ化する別の方法です。Lineweaver-Burkeまたは二重逆数プロットは、K_MとV_maxを推定するためによく使用されます。このプロットでは、Michaelis-Menten プロットの x 軸と y 軸の逆数を使用します。数学的には、y切片は_最大1/Vに等しく、x切片は-1/K_Mに等しくなります。

Lineweaver-Burkeプロットは、阻害剤の種類(競合型、非競合型、非競合型)を視覚的に区別するために使用できます。Eadie-Hofstee プロットや Hanes-Woolf プロットなど、Michaelis-Menten 方程式のさまざまな再配置も、動力学的パラメーターを決定するために使用されます。