Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Sådan beregnes Kcat

Ved kemiske reaktioner katalyseret af et enzym nedsætter enzymet mængden af ​​aktiveringsenergi, der kræves ved midlertidig binding med substratet og vridning af den i en anstrengt tilstand. K (katalysatoren) eller "kcat" for reaktionen refererer til den koncentrationsuafhængige konstant for den hastighed, ved hvilken et bestemt enzym kan metabolisere et substrat i et produktmolekyle. For at beregne kcat blander forskerne først adskillige reagensglas med varierende koncentrationer af substrat (kendt som et "enzymatisk assay") og test dem med konstante tidsintervaller med et lys spektrofotometer for at måle de voksende koncentrationer af produktmolekyler. Disse data er så plottet på en graf og analyseret.

Beregning af indledende velociteter

Skriv et diagram over produktkoncentration versus tid for dataene fra det enzymanalyses første testrør. Bemærk: Den vandrette akse skal være "tid", og den lodrette akse skal være "produktkoncentration."

Beregn den lineære regressionslinje for de datapunkter, du har tegnet i afsnit 1, trin 1. Mens Excel og grafik regnemaskiner kan nemt bestemme denne lineære model, du kan udlede et estimat af regressionslinjens hældning ved at dividere forskellen i produktkoncentrationen mellem tilstødende datapunkter af deres tidsforskel.

Optag hældningen af ​​den lineære regressionslinie fra Sektion 1, Trin 2 som "indledende reaktionshastighed (Vo)." Bemærk: I regressionslinjemodellen "[produktkoncentration] = m [tid] + b" er koefficienten "m" hældningen.

Gentag trin 1, 2 og 3 for resten af ​​reagensrørene i analysen.

Beregning af Vmax

Plot den omvendte substratkoncentration for hvert reagensglas versus den inverse af dets indledende reaktionshastighed (fra afsnit 1, trin 4). For eksempel, hvis initialhastigheden for et reagensglas med en initial substratkoncentration på 50 mikromolær (uM) var 80 μM /s, ville inverserne være 1/50 μM for substratkoncentrationen og 1/80 μM /s for den oprindelige hastighed. Bemærk: Den inverse substratkoncentration skal være på den vandrette akse, og den inverse initialhastighed skal være på den lodrette akse.

Bemærk: Substratkoncentrationen skal være på den vandrette akse, og den oprindelige reaktionshastighed skal være på lodret akse.

Bestem den lineære regressionslinje for diagrammet du har tegnet i afsnit 2, trin 1. Bemærk: fordi du skal kende y-skæringen for regressionslinjen, skal du indtaste punkterne fra sektionen 2, Trin 1 i enten Excel eller en grafisk regnemaskine og brug den indbyggede regressionsmodelleringsfunktionalitet.

Del 1 ved y-skæringen fra den lineære regressionslinje. Dette vil give dig værdien af ​​den inverse af Vmax, den maksimale reaktionshastighed for enzymet. Bemærk: Hvis den lineære regressionsmodel tager formularen "[Inverse Vo] = m [Inverse Substrate Conc.] + B", vil værdien af ​​"b" være y-krydset. Del 1 med "b" for at beregne den inverse af Vmax.

Del 1 med resultatet fra Sektion 2, Trin 3 for at beregne den faktiske værdi af Vmax.

Bestem enzymets koncentration i det oprindelige assay (se de rå data). Bemærk: Enzymkoncentrationen er den samme for alle reagensglasene; Kun substratkoncentrationerne varierer i analysen.

Fordel Vmax (fra Sektion 2, Trin 4) ved enzymkoncentrationen (fra Sektion 2, Trin 5). Resultatet er værdien af ​​Kcat.