問101-113 解説


問113 
酵素反応に関する説明を読んで以下の問に答えよ。

酵素の速度論的特性を解析するため
ミカエリス・メンテン(Michaelis-Menten)式
より導かれる下記の
ラインウィーバー・バーグ(Lineweaver-Burk)式
から図1が作成され汎用されている。



ある酵素 X は基質 S に作用し
2種類の阻害剤 Y と Z によって阻害される。

一定濃度の阻害剤 
Y 又は Z の存在下 及び 
非存在下で

酵素 X の基質 S に対する
反応初速度 v を測定し、図 2 を得た。
以下の記述のうち
正しい考察はどれか。2つ選べ。



1 阻害剤 Y は、基質 S と結合して
酵素 X の反応初速度 v を変化させる。

2 基質 S の濃度 [S] を
十分に増加させたときの最大速度 Vmax は
阻害剤 Y の有無に関わらず等しくなる。

3 阻害剤 Z は、基質 S が結合する
酵素 X の部位(基質結合部位)に結合する。

4 基質 S の濃度 [S] を
十分に増加させたときの最大速度 Vmax は
阻害剤 Z が存在しても変化しない。 

5 阻害剤 Z が存在しても
酵素 X の基質 S に対する
見かけの親和性は変化しない。


ラインウィーバープロットにおいて
拮抗阻害の場合
y 切片が変わらず、傾きが立ち上がります。

一方、非競合の場合
x 切片が変わらず、傾きが立ち上がります。

よって
阻害剤 Y は、拮抗阻害
阻害剤 Z は、非拮抗阻害 であることがわかります。

これをふまえて、各選択肢を
検討します。


選択肢 1 ですが
阻害剤 Y は、拮抗阻害剤です。

つまり
Y は、「基質」と結合するのではなく
酵素の、基質と結合する活性部位に
結合します。

よって、選択肢 1 は誤りです。


選択肢 2 は、正しい選択肢です。
拮抗阻害なので
基質 S が十分大きければ
阻害剤があっても、阻害剤なしの時と
同様の最大速度を示します。



選択肢 3 ですが
非拮抗阻害なので、基質が結合する場所とは
別の場所に結合して阻害します。

よって、選択肢 3 は誤りです。


選択肢 4 ですが
非拮抗阻害なので
基質 S が十分大きくても
阻害剤なしの時より
最大速度は、落ちます。

よって、選択肢 4 は誤りです。


選択肢 5 は、正しい選択肢です。
見かけの親和性とは Km のことです。
x 切片が -1/Km を表すので
変化がないとわかります。 



以上より、正解は 2,5 です。



(競合、非競合阻害)