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L'Effetto della Concentrazione del Substrato nei Sistemi Multisubstrato

 

Si dovrebbe aver familiarizzato con i tipici esperimenti cinetici per sistemi monosubstrato nei quali si misura semplicemente la velocità di reazione a differenti concentrazioni di substrato. Possiamo quindi usare i dati di un diagramma già discusso nel capitolo 2.

Con un enzima multisubstrato, per esempio, un tipico enzima a due substrati e due reagenti

A + BP + Q

possiamo eseguire con esattezza lo stesso esperimento. Dobbiamo soltanto mantenere uno dei substrati a concentrazione fissa (substrato fisso) in tutti i campioni mentre variamo la concentrazione dell'alto substrato (substrato variabile). I risulktati sarebbero gli stessi come attesi in un sistema monosubstrato e si potrebbero usare i metodi esaminati per il calcolo dei parametri cinetici. Cosa accadrebbe se si riptesse l'esperimento con una concentrazione maggiore di substrato fisso? Ci si aspetterebbe che la velocità aumenti e la velocità di fatti crescerebbe ad ogni data concentrazione del substrato variabile rispetto al precedente esperimento. Si finirebbe per avere un secondo gruppo di dati da usare nel tipo di diagramma prescelto. I parametri cinetici cambierebbero per riflettere il cambio nella velocità. Ripetendo altre volte lo stesso esperimento a varie concentrazioni di fisso si otterrebbero una serie di rette. Più in giù si può vedere un diagramma Lineweave Burk ottenuto da questi esperiementi. A è il variabile e B è il fisso.

L'insieme attuale delle rette varierà secondo il suo modo di interagire dell'enzima con i substrati e, come vedremo nelle prossime pagine, ci fa capire come è possibile distinguere tra un meccanismo sequenziale e un pingpong.

Nel discutere simili grafici considereremo le variazioni di Vmax e della pendenza della retta. Un cambio in Vmax indica l'effetto che ha un cambio di concentrazione del fisso sulla velocità di reazione a concentrazioni molto alte di substrato variabile. Si ricordi che la Vmax è la velocità sotto queste condizioni. Un cambio nella pendenza indica l'effetto della variazione di concentrazione del fisso a concentrazioni molto basse di substrato variabile. Si ricordi che nella nostra discussione dell'inibizione enzimatica trovammo che la pendenza è la costante di velocità a basse concentrazioni di substrato.

Inizieremo considerando i risultati attesi per un enzima sequenziale

 

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