Messung der Enzymkinetik
Als Hintergrund sind Enzyme Proteine, die als Katalysatoren bei der Verringerung der Aktivierungsenergie für eine Reaktion dienen. Aktivierungsenergie ist die Energie, die benötigt wird, um Reaktionen "in Gang zu setzen", da viele Reaktionen nicht sehr schnell (oder überhaupt nicht) stattfinden, wenn sie thermodynamisch möglich sind.
Enzyme katalysieren spezifische Reaktionen an einer bestimmten Stelle (bekannt als die aktive Stelle), wo die Reaktanten binden und reagieren, um die Produkte zu erzeugen. Substrate haben aktive Stellen, die nur für sie spezifisch sind, so dass keine anderen Substanzen an derselben Stelle binden oder reagieren. Wie ein Schloss und ein Schlüssel katalysiert jedes Enzym nur eine spezifische Reaktion (mit einigen Ausnahmen).
Spezifische Aktivität wird in Proteinisolierungsverfahren verwendet, um den Prozentsatz der Reinigung anzuzeigen. Es ist wichtig, diese Einheit beim Kauf von Enzymen zu kennen, um genau anzugeben, wie viel reines Enzym Sie erhalten.
Bei der Messung der Enzymkinetik (die Reaktionsgeschwindigkeit eines Enzyms mit einem Substrat - oder einer Oberfläche) ist die spezifische Aktivität definiert als die Menge an Substrat, die das Enzym pro Enzymeinheit (katalysierte Reaktionen) pro mg Protein in der Enzympräparation umwandelt.
Ein Beispiel für eine spezifische Aktivität wäre:
- Die spezifische Aktivität des isolierten Enzyms wurde bei 150 umol / min / mg Protein vor der Reinigung und 800 umol / min / mg nach der Reinigung gemessen.
Die spezifische Aktivität ist ein wichtiges Maß für die Enzymreinheit. Unterschiedliche Chargen eines reinen Enzyms sollten die gleichen Werte haben, und selbst das mehrfache Verdünnen einer Enzymlösung wird identische spezifische Aktivitätswerte haben, obwohl es unterschiedliche Enzymaktivitätswerte geben wird. Dies liegt daran, dass bei der Berechnung der spezifischen Aktivität der Zähler (Einheiten / ml) und der Nenner (mg / ml) gleichermaßen betroffen sind.
Die spezifische Aktivität unterscheidet sich stark von der Aktivität, aber die Berechnung der spezifischen Aktivität hängt immer noch vom Aktivitätswert ab. Dies bedeutet, dass der angegebene spezifische Aktivitätswert auch von der Definition der Enzymeinheit abhängt.
Enzymchargen, deren spezifischer Aktivitätswert niedriger als erwartet ist, können Enzymmoleküle enthalten, die sich verändert oder mit Verunreinigungen vermischt haben.
Faktoren, die die Enzymaktivität beeinflussen
Es ist möglich, dass ein Enzym unterschiedliche gemessene Aktivitätswerte hat, wenn es in verschiedenen Labors gemessen wird (dh echte Unterschiede in der gemessenen Aktivität, keine offensichtlichen Unterschiede, die durch die Verwendung unterschiedlicher Einheitsdefinitionen verursacht werden).
Die Art und Weise, wie ein Assay durchgeführt wird (die Testmethode zur Bestimmung der Reinheit von Enzymen), beeinflusst die gemeldeten Aktivitätswerte. Zum Beispiel sind Enzyme im Allgemeinen aktiver zwischen Temperaturen von 37 Grad Celsius im Vergleich zu bei 20 Grad Celsius, wenn also ein Test bei 21 Grad Celsius durchgeführt wird, werden sich die Werte von den Assays unterscheiden, die bei einer Temperatur von 32 Grad Celsius durchgeführt werden Assays werden bei einer Temperatur zwischen 20-37 Grad Celsius durchgeführt).
Somit würde die Definition der Enzymeinheit besser ausgedrückt werden als 1 Einheit (U) ist die Menge an Enzym, die die Reaktion von 1 nmol Substrat pro Minute unter Standardbedingungen katalysiert.