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「ミカエリス・メンテンの式」の版間の差分
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→速度論的パラメータの意味
細 (→速度論的パラメータの求め方) |
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前にも述べたように、<span class="texhtml">''K''<sub>''m''</sub></span>は<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub></span>の1/2の速度を与える時の基質濃度として定義され、酵素と基質の親和性の尺度となる。また、<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub></span>は基質濃度無限大、つまり酵素分子全てが基質で飽和された時の反応速度である。定義により、<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub> = ''k''<sub>3</sub>[''E''<sub>0</sub>]</span>であるが、この<span class="texhtml">''k''<sub>3</sub></span>を[[触媒定数]]、或いはターンオーバー・ナンバーと呼び、通常<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub></span>で表す。すなわち | 前にも述べたように、<span class="texhtml">''K''<sub>''m''</sub></span>は<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub></span>の1/2の速度を与える時の基質濃度として定義され、酵素と基質の親和性の尺度となる。また、<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub></span>は基質濃度無限大、つまり酵素分子全てが基質で飽和された時の反応速度である。定義により、<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub> = ''k''<sub>3</sub>[''E''<sub>0</sub>]</span>であるが、この<span class="texhtml">''k''<sub>3</sub></span>を[[触媒定数]]、或いはターンオーバー・ナンバーと呼び、通常<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub></span>で表す。すなわち | ||
<math>k_{cat} = \frac{V_{max}}{[E_0]}</math> (15) | <math>k_{cat} = \frac{V_{max}}{[E_0]}</math> (15) | ||
である（<span class="texhtml">[''E''<sub>0</sub>]</span>は全酵素濃度）。<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub></span>は酵素が基質で飽和された状態において、1モルの酵素（或いは活性部位）が1秒間に生成物へ変換できる基質のモル数を表し、単位は<span class="texhtml">''s''<sup> − 1</sup></span>である。すなわち<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub></span>は酵素の触媒効率を表す指標である。また、(7)または(13)式の<span class="texhtml">''V''<sub>''max''</sub></span>を(15)式により、<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub>[''E''<sub>0</sub>]</span>で置き換えると | |||
<math>v = k_3[ES] = \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m +[S]}</math> (16) | <math>v = k_3[ES] = \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m +[S]}</math> (16) | ||
ここで基質濃度が非常に希薄な<span class="texhtml">[''S''] < < ''K''<sub>''m''</sub></span>の濃度領域を考えると | |||
<math>v = \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m +[S]} \approx \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m} = \frac{k_{cat}}{K_m}[E_0][S]</math> (17) | <math>v = \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m +[S]} \approx \frac{k_{cat}[E_0][S]}{K_m} = \frac{k_{cat}}{K_m}[E_0][S]</math> (17) | ||
基質が非常に薄い条件下では、基質は殆ど酵素に結合していないと考えられるから <math>[E_0]</math>≈<math>[E]</math> | |||
従って | |||
<math>v = \frac{k_{cat}}{K_m}[E][S]</math> (18) | <math>v = \frac{k_{cat}}{K_m}[E][S]</math> (18) | ||
この式はEとSの衝突が反応全体の速度を支配していると考えた場合の二次反応速度定数が<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>であることを示している。<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値は、異なる酵素の触媒効率を比較する際のパラメータとして用いられる。また、同一の酵素に対して、異なる基質の特異性を議論する場合にも<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値が用いられ、特異性定数と呼ばれることがある。この場合、<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値が大きいほど、その酵素に対してよい基質であるということになる。このように(7)式または(13)式から得られる各種の速度論的パラメータは、酵素の反応特異性や反応機構に関して、しばしば重要な知見を与える<ref><pubmed>1646810</pubmed></ref> | |||
この式はEとSの衝突が反応全体の速度を支配していると考えた場合の二次反応速度定数が<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>であることを示している。<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値は、異なる酵素の触媒効率を比較する際のパラメータとして用いられる。また、同一の酵素に対して、異なる基質の特異性を議論する場合にも<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値が用いられ、特異性定数と呼ばれることがある。この場合、<span class="texhtml">''k''<sub>''cat''</sub> / ''K''<sub>''m''</sub></span>の値が大きいほど、その酵素に対してよい基質であるということになる。このように(7)式または(13)式から得られる各種の速度論的パラメータは、酵素の反応特異性や反応機構に関して、しばしば重要な知見を与える<ref><pubmed>1646810</pubmed></ref><ref><pubmed>11328597</pubmed></ref>。 | |||
== 関連項目 == | == 関連項目 == | ||