Bir biyokimya laboratuvarında saflaştırılan bir enzimin Michaelis-Menten kinetiği uyarınca… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Bir biyokimya laboratuvarında saflaştırılan bir enzimin Michaelis-Menten kinetiği uyarınca işlev gördüğü saptanmış ve yapılan ölçümlerde Lineweaver-Burk grafiğinde $y$ -eksenini kestiği noktanın $0.2 \, (\mu \text{mol/dk})^{-1}$ , $x$ -eksenini kestiği noktanın ise $-0.5 \, \text{mM}^{-1}$ olduğu belirlenmiştir. Ortama ilave edilen spesifik bir inhibitör varlığında gerçekleştirilen ikinci ölçümde, $y$ -ekseni kesim noktasının $0.4 \, (\mu \text{mol/dk})^{-1}$ değerine yükseldiği, ancak grafik doğrusunun eğiminin (slope) kontrol grubuyla tamamen aynı kaldığı gözlenmiştir.

Buna göre, söz konusu inhibitörün türü ve enzimatik parametreler üzerindeki etkisiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A
Kompetitif bir inhibitördür ve enzimin substrata olan afinitesini azaltmıştır.
B
Non-kompetitif bir inhibitördür ve maksimum reaksiyon hızını ( $V_{max}$ ) yarıya düşürmüştür.
Ankompetitif bir inhibitördür ve enzimin substrata olan görünür afinitesini artırmıştır.Cevap
D
İrreversible bir inhibitördür ve enzimin aktif bölgesine kovalent bağlanarak enzimi inaktive etmiştir.
E
Karma (mixed) tipte bir inhibitördür ve hem $V_{max}$ hem de $K_m$ değerlerini sayısal olarak artırmıştır.

Cevap

Söz konusu madde ankompetitif bir inhibitördür ve enzimin substrata olan görünür afinitesini artırmıştır.

Lineweaver-Burk grafiğinde eğim

K_m/V_{max}

oranına eşittir. Soruda

y

-ekseni kesim noktasının (

1/V_{max}

) iki katına çıktığı, yani

V_{max}

'ın yarıya düştüğü belirtilmiştir. Eğer eğim sabit kalmışsa,

K_m

değerinin de aynı oranda (yarıya) düşmüş olması gerekir. Hem

V_{max}

hem de

K_m

değerinin aynı oranda azalması ankompetitif inhibisyonun temel özelliğidir ve bu durumda doğrular birbirine paraleldir.

K_m

değerinin azalması, enzimin substrata olan afinitesinin 'görünürde' arttığı anlamına gelir (çünkü inhibitör ES kompleksini ortamdan çekerek dengeyi ürün yönüne kaydırır).

Adım Adım Çözüm

Kontrol grubu parametrelerini hesapla

1/V_{max} = 0.2 \Rightarrow V_{max} = 5 \, \mu \text{mol/dk}

;

-1/K_m = -0.5 \Rightarrow K_m = 2 \, \text{mM}

Grafik kesim noktalarından temel kinetik sabitleri belirlemek için.

Kontrol grubunun eğimini hesapla

\\text{Eğim} = K_m / V_{max} = 2 / 5 = 0.4

Lineweaver-Burk denklemindeki

m

(eğim) katsayısını bulmak için.

İnhibitörlü grubun parametrelerini ve eğimini analiz et

1/V_{max}' = 0.4 \Rightarrow V_{max}' = 2.5 \, \mu \text{mol/dk}

. Eğim sabit (

0.4

) olduğu için

K_m' / 2.5 = 0.4 \Rightarrow K_m' = 1 \, \text{mM}

İnhibitörün

K_m

üzerindeki net etkisini ve doğruların paralelliğini doğrulamak için.

İnhibisyon tipini ve afinite değişimini yorumla

Hem

V_{max}

hem

K_m

aynı oranda azaldığı (doğrular paralel olduğu) için inhibisyon 'ankompetitif'tir.

K_m

değerinin

2

'den

1

'e düşmesi afinitenin arttığını gösterir.

Elde edilen verileri biyokimyasal tanımlarla eşleştirmek için.

Anahtar Kavram

Ankompetitif inhibisyonda Lineweaver-Burk doğruları birbirine paraleldir; inhibitör sadece ES kompleksine bağlandığı için hem Vmax hem de Km değerleri aynı oranda azalır.

Daha Fazla Pratik

İnhibitörün sadece serbest enzime mi yoksa sadece enzim-substrat kompleksine mi bağlandığına dair sözel senaryoları çalışmak, grafik yorumlamayı hızlandırır.

Tahmini Süre:2m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Daha Fazla Pratik

Konular

Bu konudan daha fazla soru