Estimating the turnover number in enzyme kinetic reactions using transient and stationary state data

• Autor(a) principal: Uludag-Demirer, Sibel
• Data de Publicação: 2009
• Outros Autores: Duran, Jorge, Tanner, Robert D.
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: eng
• Título da fonte: Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences
• Texto Completo: https://www.revistas.usp.br/bjps/article/view/10722
• topic: Enzyme; Kinetics^i1^srate const; Enzyme reactions

Dados de concentração de substrato e de produto obtidos por simulação de equações de velocidade de reação enzima-substrato foram usados neste estudo para testar duas técnicas para estimar constantes cinéticas. Na primeira técnica, a constante, k3, foi calculada utilizando os dados de domínio do tempo inicial de transição, que são difíceis de serem obtidos experimentalmente. A técnica usou uma aproximação iterativa para calcular k3 cujo valor pôde ser estimado com erro de 33%. A segunda técnica calculou k3 usando dados de domínio no estado estacionário e o valor de k3 pôde ser estimado com erro de 5%. Esta segunda técnica também ofereceu uma consistência interna no cálculo de k3, por calculá-lo tanto pela intersecção quanto pela inclinação da reta derivada deste estudo. Uma série de análises de sensibilidade foi realizada para avaliar a robustez da segunda técnica na estimativa de k3 utilizando dados que foram simulados quanto às mudanças nas constantes de taxa de reação (k1, k2 e k3) e na concentração inicial de enzima. Foi encontrado que a segunda técnica, em geral, proporcionou boa estimativa de k3, exceto para os dados simulados para as conversões rápidas de substrato, como no caso de valores elevados de k3 e de [E]o. Este último método, portanto, mostra ser promissor quando se usam dados experimentais tardios da concentração de substrato/produto para obter k3. O uso dados de tempo tardio evita a necessidade do uso de técnicas difíceis e caras na medida de tempo iniciais para estimativa de k3. Uma vez que é obtida uma estimativa razoável de k3, o valor inicial da enzima pode ser facilmente determinado a partir da constante de velocidade máxima estabelecida por ajuste das equações de Michaelis-Menten ou de Briggs-Haldane e partir de dados de substrato e de produtos no estado estacionário (tempo tardio). Enquanto a primeira técnica pode estimar k3 com somente um ponto no regime transiente, sugere-se que o segundo método seja melhor uma vez que ele requer apenas dados do estado estacionário tardio e parece ser mais preciso.