Mikrokalorymetria jako narzędzie w badaniach kinetyki enzymatycznej

Abstrakt

Enzymy jako katalizatory większości procesów w organizmach żywych stanowią istotny cel wielu terapii, mają też duże znaczenie przemysłowe, dlatego powtarzalna i dokładna parametryzacja katalizy enzymatycznej jest bardzo istotna nie tylko w badaniach podstawowych, ale też wdrożeniowych. Najbardziej popularna w enzymologii metoda detekcji spektrofotometrycznej, mimo niskich kosztów i szybkości, często nie może być zastosowana bezpośrednio z uwagi na nieodpowiednie właściwości spektralne substratów i produktów. Konieczne jest wtedy korzystanie z pomocniczych enzymów, modyfikacji chemicznej substratów, bądź analizy poreakcyjnej, np. przy użyciu spektrometrii mas, co może zwiększać koszty pomiaru, wydłużać jego czas, bądź wpływać na dokładność oznaczeń. Izotermiczna kalorymetria miareczkowa jest metodą rozpowszechnioną głównie w celu charakterystyki oddziaływań między-molekularnych, jednakże jej użycie w kinetyce enzymatycznej zdobywa coraz większe uznanie z uwagi na bezpośredni pomiar prędkości reakcji przy użyciu uniwersalnego parametru jakim jest ciepło, brak konieczności stosowania sztucznych substratów lub przetwarzania poreakcyjnego, a także wysoką czułość i niskie zużycie reagentów. Niniejsza praca omawia dwie strategie przeprowadzania kinetycznego eksperymentu kalorymetrycznego,  a także ich przykładowe zastosowania.