Bedeutung der spezifischen Aktivität bei der Proteinisolation

Spezifische Aktivität ist ein Ausdruck, der verwendet wird, um die Reaktionsgeschwindigkeit eines Enzyms mit einem Substrat zu messen.

Die spezifische Enzymaktivität (kurz spezifische Aktivität) ist ein Maß für die Enzymreinheit und wird als Einheiten / mg angegeben. Der Wert wird größer, wenn ein Enzympräparat reiner wird, da die Menge an Protein (mg) typischerweise geringer ist, aber die Reaktionsrate bleibt gleich (oder kann aufgrund verminderter Interferenz oder Entfernung von Inhibitoren zunehmen).

Spezifische Aktivität: Enzymkinetik messen

Als Hintergrund sind Enzyme Proteine, die als Katalysatoren die Menge an Aktivierungsenergie reduzieren, damit eine Reaktion abläuft. Aktivierungsenergie ist die Energie, die erforderlich ist, um Reaktionen "gestartet" zu bekommen, da viele Reaktionen nicht sehr schnell auftreten (oder überhaupt auftreten), wenn sie thermodynamisch möglich sind.

Enzyme katalysieren spezifische Reaktionen an einer bestimmten Stelle (bekannt als die aktive Stelle), an der 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 des reinen Enzyms 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 umwandelt (Reaktionen katalysiert). mg Protein in der Enzymzubereitung pro Zeiteinheit.

Ein Beispiel für eine spezifische Aktivität wäre:

• Die spezifische Aktivität des isolierten Enzyms wurde vor der Reinigung bei 150 & mgr; mol / min / mg Protein und nach der Reinigung bei 800 & mgr; mol / min / mg gemessen.

Die spezifische Aktivität ist ein wichtiges Maß für die Enzymreinheit. Verschiedene Chargen eines reinen Enzyms sollten die gleichen Werte haben, und sogar eine Enzymlösung, die viele Male verdünnt wird, hat identische spezifische Aktivitätswerte, obwohl es unterschiedliche Enzymaktivitätswerte geben wird. Dies liegt daran, dass beim Berechnen der spezifischen Aktivität der Zähler (Einheiten / ml) und der Nenner (mg / ml) gleichermaßen beeinflusst werden.

Die spezifische Aktivität unterscheidet sich stark von der Aktivität, aber die Berechnung der spezifischen Aktivität hängt weiterhin vom Aktivitätswert ab. Das bedeutet, dass der angegebene spezifische Aktivitätswert auch von der Enzymeinheitendefinition abhängig ist.

Chargen von Enzymen, deren spezifischer Aktivitätswert unter den Erwartungen liegt, 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 in verschiedenen Labors gemessen wird (dh tatsächliche Unterschiede in der gemessenen Aktivität, nicht offensichtliche Unterschiede, die durch die Verwendung verschiedener Einheitendefinitionen verursacht werden).

Die Art und Weise, wie ein Assay durchgeführt wird (die Testmethode zur Bestimmung der Reinheit von Enzymen) beeinflusst die angegebenen Aktivitätswerte. Zum Beispiel sind Enzyme im Allgemeinen zwischen Temperaturen von 37 Grad Celsius aktiver als bei 20 Grad Celsius. Wenn also ein Assay bei 21 Grad Celsius durchgeführt wird, weichen die Werte von den Assays ab, die bei einer Temperatur von 32 Grad Celsius durchgeführt werden. Die Assays werden bei einer Temperatur zwischen 20 und 37 Grad Celsius durchgeführt.

Somit würde die Definition der Enzymeinheit besser ausgedrückt werden als: 1 Einheit (U) ist die Enzymmenge, die die Reaktion von 1 nmol Substrat pro Minute unter Standardbedingungen katalysiert.