В биохимическом кейсе: фермент с кинетикой Михаэлиса–Ментен демонстрирует ингибирование конкурентного и неконкурентного типов при добавлении двух разных ингибиторов; как будут изменяться Vmax и Km в каждом случае и какие экспериментальные графики вы бы построили для их различения?

6 Окт в 10:41
13 +1
0
Ответы
1

Коротко — что меняется

Конкурентное ингибирование
Vmax практически не меняется Vmax,app=VmaxVmax,app = VmaxVmax,app=Vmax.Km увеличивается Km,app=Km⋅(1+[I]/Ki)Km,app = Km · (1 + [I]/Ki)Km,app=Km(1+[I]/Ki) — снижается кажущаяся аффинность к субстрату.Неконкурентное чистонеконкурентноечисто неконкурентноечистонеконкурентное Vmax уменьшается Vmax,app=Vmax/(1+[I]/Ki)Vmax,app = Vmax / (1 + [I]/Ki)Vmax,app=Vmax/(1+[I]/Ki).Km остаётся неизменным Km,app=KmKm,app = KmKm,app=Km.ЗамечаниеЗамечаниеЗамечание При смешанном типе mixedmixedmixed оба параметра могут изменяться — Vmax уменьшается, Km может либо увеличиваться, либо уменьшаться в зависимости от соотношений констант связи.

Какие графики строить для различения

Прямая зависимость v0 vs SSS михаэлисовыкривыемихаэлисовы кривыемихаэлисовыкривые

Конкурентный: кривая «смещается вправо» требуетсябольше[S]длядостижениятойжескороститребуется больше [S] для достижения той же скороститребуетсябольше[S]длядостижениятойжескорости, плато VmaxVmaxVmax на том же уровне.Неконкурентный: плато снижается меньшийVmaxменьший VmaxменьшийVmax, форма кривой не смещается по абсциссе KmнеизмененKm неизмененKmнеизменен.

Двойной обратный график Lineweaver–Burk:1/vvs1/[S]Lineweaver–Burk: 1/v vs 1/[S]LineweaverBurk:1/vvs1/[S]

Конкурентный: линии пересекаются на оси 1/v одинитотжеy‑перехват=1/Vmaxодин и тот же y‑перехват = 1/Vmaxодинитотжеyперехват=1/Vmax, разные x‑перехваты → изменение Km.Неконкурентный чистыйчистыйчистый: линии пересекаются на оси 1/SSS одинитотжеx‑перехват=−1/Kmодин и тот же x‑перехват = −1/Kmодинитотжеxперехват=1/Km, разные y‑перехваты → изменение Vmax.Примечание: LB удобен визуально, но чувствителен к ошибкам при малых SSS.

Eadie–Hofstee vvsv/[S]v vs v/[S]vvsv/[S] или Hanes–Woolf [S]/vvs[S][S]/v vs [S][S]/vvs[S]

Eadie–Hofstee: v = −Km·v/[S]v/[S]v/[S] + Vmax. По этому графику:
Конкурентный: тот же Vmax одинаковыйy‑перехватодинаковый y‑перехватодинаковыйyперехват, более крутой отрицательный наклон Km↑Km↑Km.Неконкурентный: снижен y‑перехват Vmax↓Vmax↓Vmax, наклон не меняется KmнеизмененKm неизмененKmнеизменен.Hanes–Woolf также более равномерно распределяет ошибки по диапазону и часто предпочтительнее LB.

Практические рекомендации для эксперимента

Измеряйте начальные скорости при 6–10 значениях SSS, охватывающих <<Km … >>Km.Делайте контроль безингибиторабез ингибиторабезингибитора и, по крайней мере, 2–3 концентрации каждого ингибитора.Предпочтительнее: нелинейная аппроксимация данных под соответствующую модель Michaelis–MentenсмодельюингибированияMichaelis–Menten с моделью ингибированияMichaelisMentenсмодельюингибирования для получения Km, Vmax и Ki — это более корректно, чем аналитические прямые.Для определения Ki: можно использовать вторичные графики напр.наклонлинииLBvs[I]дляконкурентного;y‑перехватLBvs[I]длянеконкурентногонапр. наклон линии LB vs [I] для конкурентного; y‑перехват LB vs [I] для неконкурентногонапр.наклонлинииLBvs[I]дляконкурентного;yперехватLBvs[I]длянеконкурентного или прямой нелинейный фитинг.

Краткие формулы

Конкурентный: Vmax,app = Vmax; Km,app = Km · 1+[I]/Ki1 + [I]/Ki1+[I]/Ki.Чисто неконкурентный: Vmax,app = Vmax / 1+[I]/Ki1 + [I]/Ki1+[I]/Ki; Km,app = Km.

Если нужно — могу набросать пример экспериментального плана с конкретными концентрациями субстрата и ингибитора, и показать ожидаемые графики исходныеданные+рисункиисходные данные + рисункиисходныеданные+рисунки.

6 Окт в 11:50
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир