Wie man Vmax Lineweaver berechnet

Enzyme sind Proteine, die die Aktivierungsenergie bei chemischen Reaktionen senken, während sie bei der Reaktion nicht verbraucht werden. Biologisch gesehen sind Enzyme essentielle Moleküle, die Reaktionen in Stoffwechselsystemen beschleunigen. Als Ergebnis untersucht die Enzymkinetik die Reaktionsgeschwindigkeit von Enzymen in verschiedenen chemischen Umgebungen. Viele Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit eines Enzyms. Substratkonzentration, Temperatur, Inhibitoren und pH-Wert beeinflussen die Schwelle eines Enzyms bei einer chemischen Reaktion. Mit Hilfe von linearen Beziehungen wie dem Lineweaver-Burk-Plot können Sie die maximale Geschwindigkeit eines Enzyms ermitteln.

Beginnen Sie mit dem Zeichnen der Michaelis-Menten-Gleichung, um eine Hyperbelkurve zu erhalten. Verwenden Sie dann den Kehrwert der Michaelis-Menten-Gleichung, um eine Steigungsabschnittsform der Enzymaktivität zu erhalten. Als nächstes erhalten Sie die Enzymaktivitätsrate als 1/Vo = Km/Vmax (1/[S]) + 1/Vmax, wobei Vo die Anfangsrate ist, Km ist die Dissoziationskonstante zwischen Substrat und Enzym, Vmax ist die maximale Geschwindigkeit und S ist die Konzentration des Substrat.

Da die Steigungs-Achsen-Gleichung die Geschwindigkeit mit der Konzentration des Substrats in Beziehung setzt, können Sie die typische Formel von y = mx + b, wobei y die abhängige Variable, m die Steigung, x die unabhängige Variable und b die y-Schnittpunkt. Vor einer bestimmten Computersoftware verwendeten Sie Millimeterpapier, um die Linie zu zeichnen. Jetzt verwenden Sie eine typische Datenbanksoftware, um die Gleichung zu zeichnen. Wenn Sie also die Anfangsrate Vo und die verschiedenen Konzentrationen des Substrats kennen, können Sie eine gerade Linie erstellen. Das Liniendiagramm repräsentiert die Steigung von Km/Vmax und den y-Achsenabschnitt von 1/Vmax. Als nächstes verwenden Sie den Kehrwert des y-Achsenabschnitts, um die Vmax der Enzymaktivität zu berechnen.

Inhibitoren verändern die maximale Geschwindigkeit der Enzymaktivität hauptsächlich auf zwei Arten: kompetitiv und nicht kompetitiv. Ein kompetitiver Inhibitor bindet an die Aktivierungsstelle eines Enzyms, das das Substrat blockiert. Auf diese Weise konkurriert der Inhibitor mit dem Substrat um die Bindung an die Enzymstelle. Das Zulassen einer hohen Konzentration des kompetitiven Inhibitors stellt die Bindung an die Stelle sicher. Daher verändert der kompetitive Inhibitor die Dynamik der Enzymrate. Zuerst modifiziert der Inhibitor die Steigung und den x-Achsenabschnitt Km, wodurch eine viel steilere Steigung erzeugt wird. Die maximale Rate Vmax bleibt jedoch gleich.

Andererseits bindet ein nicht-kompetitiver Inhibitor an einer anderen Stelle als der Aktivierungsstelle des Enzyms und konkurriert nicht mit dem Substrat. Der Inhibitor modifiziert die strukturellen Komponenten der Aktivierungsstelle und verhindert, dass das Substrat oder ein anderes Molekül an die Stelle binden. Diese Änderung beeinflusst die Affinität des Substrats zum Enzym. Nichtkompetitive Inhibitoren verändern die Steigung und den y-Achsenabschnitt des Lineweaver-Burk-Plots, indem sie Vmax verringern, während der y-Achsenabschnitt mit einer steileren Steigung erhöht wird. Der x-Achsenabschnitt bleibt jedoch gleich. Während das Lineweaver-Burk-Diagramm in vielerlei Hinsicht nützlich ist, hat das Liniendiagramm Einschränkungen. Leider beginnt die Kurve bei sehr hohen oder niedrigen Substratkonzentrationen die Geschwindigkeiten zu verzerren, wodurch Extrapolationen auf der Kurve erzeugt werden.