BG-Dong hoc enzyme

ĐỘNG HỌC ENZYME Phương trình động học enzyme Cơ chất Sản phẩm Enzyme Phức hợp Enzyme-Cơ chất Hằng số tốc độ Phương trình Michaelis-Menten Tốc độ phản ứng bắt đầu Tốc độ cực đại Nồng độ chất Đường cong Michaelis-Menten Sự bão hòa chất enzyme A [S] thấp B 50% [S] hay Km C [S] cao, bão hịa Trạng thái ổn định • [S] >>> [E]  [ES] không thay đổi : tốc độ trạng thái ổn định [ES] hình thành = [ES] bị phá vỡ (tạo sản phẩm) • Tốc độ hình thành ES = k1([Etổng] - [ES])[S] (k-2 khơng đáng kể) • Tốc độ ES tạo thành sản phẩm = k-1[ES] + k2[ES] k1([ET] - [ES])[S] = k-1[ES] + k2[ES] Ý nghĩa Km • Nếu vo = 1/2 Vmax  Vmax /2 = Vmax[S]/(Km + [S])  Km + [S] = 2[S], hay Km = [S] Ở tốc độ ½ tốc độ cực đại, nồng độ chất Km Ý nghĩa Km • Nếu [ES]  sản phẩm (k2) bước định giới hạn tốc độ phản ứng k-1 >> k2 Km = k-1/k1 Km : số phân ly phức hợp ES, dùng để đánh giá lực chất-enzyme Nếu k2 >> k-1 hay k2 = k-1 Km dùng để đánh giá lực chất Sử dụng Km • Tham số đặc trưng cho số lọai chất mà enzyme chuyên biệt sử dụng • Dùng để so sánh enzyme tương tự thuộc mô hay sinh vật khác • Km enzyme giới hạn tốc độ (trong nhiều đường trao đổi chất) xác định lượng sản phẩm điều hòa tổng thể chuỗi phản ứng chu trình • Về mặt lâm sàng, so sánh Km dùng để đánh giá ảnh hưởng đột biến chức protein số bệnh di truyền Ý nghĩa Vmax • Giá trị Vmax thay đổi với enzyme khác sử dụng số hiệu xúc tác enzyme Không sử dụng nhiều mặt lâm sàng • Một số enzyme có kiểu xúc tác sau: • Bước định tốc độ phản ứng: k3 Ví dụ Km kcat : HSV-1 Thymidine Kinase • Phản ứng phosphorylation kinase : T (thymidine) + ATPTMP + ADP Ở tế bào nhiễm herpesvirus, TK virus phosphorylates thuốc acyclovir acyclovir-P Hằng số động học Thymidine HSV-1 Thymidine Kinase (ví dụ!!) HSV-1TK -1 Km (µ M) kcat (s ) kcat / Km Gln-125 WT 0.9 0.06 67000 Asn-125 20 0.13 6500 Glu-125 0.003 844 Hằng số động học Ganciclovir HSV-1 Thymidine Kinase (ví dụ!!) HSV-TK -1 Km (µ M) kcat (s ) kcat / Km Gln-125 WT 69 0.47 6800 Asn-125 50 0.08 1700 Glu-125 473 0.04 82 Phương trình Lineweaver-Burk Vo =Tốc độ phản ứng bắt đầu Vmax = Tốc độ cực đại [S] = Nồng độ chất Sử dụng phương trình Lineweaver-Burk • Xác định xác Vmax Km • Xác định ảnh hưởng chất ức chế enzyme • Phân biệt chế enzyme khác Chất ức chế Enzyme • Chất ức chế Enzyme: giống hay bắt chước họat động chất với enzyme  thuốc điều trị • Kiểu lọai chất ức chế Enzyme: phân lọai theo động học vị trí họat động, như: Chất ức chế cạnh tranh thuận nghịch (Reversible Competitive Inhibitors) Chất ức chế không cạnh tranh thuận nghịch (Reversible Non-Competitive Inhibitors) Chất ức chế không thuận nghịch (Irreversible Inhibitors) Định nghĩa số ức chế Ki • Ức chế cạnh tranh: Km + I = Km (1 + [I] / Ki ) : giá trị Km điều kiện có [I] • Xác định Ki : phức tạp Km + I Sử dụng giá trị Ki • Giá trị Ki dùng để biểu thị so sánh ảnh hưởng chất ức chế Km • Đánh giá hiệu điều trị thuốc ức chế phản ứng enzyme Ví dụ: Giá trị Ki dùng để so sánh loại thuốc ức chế protease HIV Giá trị Ki thấp, liên kết chặt hiệu ức chế cao Ức chế cạnh tranh Vmax Không đổi Km Tăng  tương tác trực tiếp chất ức chế vị trí hoạt động chất với Ức chế cạnh tranh thuận nghịch • Các “chất ức chế cạnh tranh” cạnh tranh với chất cách gắn vào vị trí hoạt động enzyme (E + I) Trong đồ thị nghịch đảo với chất ức chế hoạt động vị trí chất với enzyme, gia tăng [I] không thay đổi Vmax , nhiên, Km chất tăng Điều phản ánh chất thuận nghịch chất ức chế: ln có nồng độ chất bị thay chất ức chế Ức chế cạnh tranh không thuận nghịch Vmax Giảm – chất ức chế làm ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cách gắn với vị trí khác so với vị trí hoạt động chất Km Không đổi ... hưởng chất ức chế enzyme • Phân biệt chế enzyme khác Chất ức chế Enzyme • Chất ức chế Enzyme: giống hay bắt chước họat động chất với enzyme  thuốc điều trị • Kiểu lọai chất ức chế Enzyme: phân lọai... đổi với enzyme khác sử dụng số hiệu xúc tác enzyme Không sử dụng nhiều mặt lâm sàng • Một số enzyme có kiểu xúc tác sau: • Bước định tốc độ phản ứng: k3 Hằng số kcat • Kcat : mơ tả enzyme có...Phương trình động học enzyme Cơ chất Sản phẩm Enzyme Phức hợp Enzyme- Cơ chất Hằng số tốc độ Phương trình Michaelis-Menten Tốc độ phản ứng