entsyymiaktiivisuuden

Entsyymiaktiivisuus kuvaa entsymin kataloiman reaktion nopeutta. Se määritellään usein sen perusteella, kuinka paljon substraattia muutetaan tuotteen muodoksi ajanjaksossa tietyissä olosuhteissa. Yleisimmät yksiköt ovat katal (kat), joka vastaa yhden moolin tuotetta sekunnissa, sekä IU (international unit), joka vastaa mikromoolien muodostumista minuutissa. Käytännössä aktiivisuus ilmoitetaan usein substraatin muutosnopeutena tuotteen syntymässä tai substraatin kulutuksessa.

Monet tekijät vaikuttavat entsyymiaktiivisuuteen. Lämpötila, pH ja ionivahvuus sekä substraatin ja kofaktorien määrä vaikuttavat entsyymin rakenteeseen ja reaktionopeuteen. Myös inhibiittorit ja aktivaatioaineet sekä posttranslisaatioiserot, kuten fosforylaatio, voivat lisätä tai heikentää aktiivisuutta. Entsyymit toimivat parhaiten tietyillä optimaalisilla lämpötiloilla ja pH:llä; poikkeamat voivat heikentää toimintaa tai johtaa inaktivaatioon.

Kineettisesti aktiivisuutta voidaan kuvata Michaelis-Menten -mallin avulla. Vmax on maksimaalinen nopeus substraatin kyllästyessä; Km on substraatin konsentraatio, jolla nopeus on puolet Vmax. Turnover number, kcat, kertoo, kuinka monta substraattimolekyyliä entsyymi muuntaa sekunnissa; katalyyttinen tehokkuus on usein kcat/Km.

Sääntelyyn liittyy allosteerinen säätely ja posttranslationaaliset modifikaatiot. Kofaktoreiden saatavuus sekä inhibiittorit voivat muuttaa aktiivisuutta; kilpailevat ja ei-kilpailevat inhibitiot sekä allosteeriset muutokset vaikuttavat reaktiokäyriin. Isoentsyymien ilmentyminen mahdollistaa kudostason erikoistumisen.

Mittaukset tehdään tyypillisesti entsyymiassayssa, jossa seurataan tuotteen muodostumista tai substraatin hajoamista esimerkiksi spektrofotometrisesti, fluoresenssillä tai radiomerkintöjä käyttäen. Entsyymiaktiivisuus on kliinisessä biokemiassa, teollisessa bioteknologiassa ja lääke­kehityksessä keskeinen mittari.