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リガンドのアイソザイムに対する親和性 トピック削除
No.3779-TOPIC - 2015/01/26 (月) 02:24:19 - オリオン
拙い文章ですがご了承ください。

リガンドαのアイソザイムX、Yそれぞれに対する親和性の強弱を知りたいのですが、次のような解釈でよいのか悩んでいます。

XとYのアイソザイムがあって、基質AはXとY両方によって、基質BはYによってのみ加水分解を受けます。そして、XとYの混液に対するαの阻害定数KiをA、Bで求めるとします。この際にAで求めたKi値よりBで求めたKi値が高かった(Bの時の方が親和性が低い)時、αはYよりXへの親和性の方が高いと言ってもよいのでしょうか?

XとYを分離して測定できればよいのですが、ちょっと難しそうです。

基本的なことで申し訳ないのですがご教授いただけると幸いです。
 
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(無題) 削除/引用
No.3779-16 - 2015/01/28 (水) 18:04:51 - オリオン
papaさん、~さんご返信いただきありがとうございます。

papaさん、わかりやすいご説明をありがとうございます。理論的には成り立つのですね。でも~さんにご指摘いただいたように同じ酵素と阻害剤を用いても、異なる基質でかなりKi値が違う例も多々あり条件次第なのだと感じました。これから自分なりに考えて、この場で学んだことを今後の研究に生かしていきたいと思います。

いろいろご提案いただきました、おおさん、~さん、papaさんありがとうございました。とても勉強になりました。

また何かお聞きすることもあるかと思いますがその時はよろしくお願いします。

(無題) 削除/引用
No.3779-15 - 2015/01/28 (水) 15:57:56 - papa
競争阻害[E][I]/[EI]=k'-1/k'1=Kiなので,シンプルな競争阻害の反応系では基質によらず固有値になるかと思います.

基質で大きく変化する場合は,いろいろな因子がからんでいることが原因だと思います.純粋な競争阻害でないとか.

あとKiは(xKm'+yKm')/(xKm+yKm)に依存すると書きましたが,正確には(x+yKm'/x+yKm)ですね.

x+yKi<yKiなので,(x+yKm'-A/x+yKm-A)>(yKm'-B/yKm-B)にならないといけなく,
(yKm'-A/yKm-A)=(yKm'-B/yKm-B),xとyのAに対するKm値が替わらないので,xKm'-Aが大きくならないとつじつまが合いません.
いろいろとデータを活用して,もう少し突っ込んで考えるとロジカルに説明できるかもしれません.
頑張ってみて下さい.


>「基質AのKi/基質BのKi」をいくつかの化合物で比較するとき「」の値が大きいほ>どYへの親和性が高いと言ってもよいでしょうか?

言えると思いますが,上に書いたようにもう少し突っ込んた説明が必要かと思います.

(無題) 削除/引用
No.3779-14 - 2015/01/27 (火) 14:54:46 - ~
>Table 2 を見ていて思ったのですが、この混合阻害と競合阻害の違いは関係しないのでしょうか?
>混合阻害だとまた変わってきそうな気がするのですがどうなのでしょう?

阻害の様式により変わるかもしれません。
競合阻害ならばKiは変わらないといえる根拠があるのでしたら、
それを示せばいいでしょう。

ttp://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.111.7689&rep=rep1&type=pdf
のtable 1で、酵素の混合物であるミクロソームでですが、
阻害剤と基質でマトリクスを組んでKiを調べています。
基質によってKiが1桁変わるものもありますね。

・アイソザイムがある
・複数の競合阻害の阻害剤がある
・複数の基質がある
・基質と阻害剤とアイソザイムの組み合わせでKiが測定されていて、
 アイソザイムと阻害剤の組み合わせのみでKiが決まっている
・その結果が一般化できると言える
位を満たす文献があれば根拠にできるのですか、見つかるかどうか…

(無題) 削除/引用
No.3779-13 - 2015/01/27 (火) 12:25:11 - オリオン
~さん、参考文献を用いてのご説明ありがとうございます。

Table 2 を見ていて思ったのですが、この混合阻害と競合阻害の違いは関係しないのでしょうか?
混合阻害だとまた変わってきそうな気がするのですがどうなのでしょう?

阻害剤αは、基質A、基質Bともに競合的に阻害することは確認しています。

(無題) 削除/引用
No.3779-12 - 2015/01/27 (火) 11:23:43 - オリオン
おおさん、 ~さん、papaさん、ご返信ありがとうございます。

papaさん詳しいご説明ありがとうございます。No.3779-9はご説明を見る前に返信してしまいました^^;

何か参考になればよいのですが、基質Aに対する各々のKm値は過去の文献によれば、Xは、0.91mM、Yは0.90mM、あと、基質Bに対するYのKm値は0.31mMとなっていました。また、X+Y/AとX+Y/BのKmですが、これは私の測定値となってしまい条件が異なるのですが、X+Y/Aは平均0.63mM、X+Y/Bは平均0.72mMでした。ちなみにいくつかの化合物を測定した結果、AとBのKiの差は5-10倍程度でした。

あと、もしこの考えが成り立つ時、「基質AのKi/基質BのKi」をいくつかの化合物で比較するとき「」の値が大きいほどYへの親和性が高いと言ってもよいでしょうか?

(無題) 削除/引用
No.3779-11 - 2015/01/27 (火) 10:55:18 - ~
Kiが酵素と阻害剤の関係のみで計算されるのであれば、基質が変わっても一定と言えるのですが、
基質も使ってKm'/Kmの比を使って求めるため、基質が変わった場合にこの比が一定というのは難しいと思います。

CYP3A4のような何でも屋の酵素の話なのでどこまで参考になるか分かりませんが、
ttp://csmedia2.corning.com/LifeSciences//media/pdf/an_DL_GT_056_Validation_of_GLP_Time-Dependent_Cytochrome_P450%20Inhibition_Assays_with_LC_MS_Detection.pdf
のtable 2に、
酵素CYP3A4、阻害剤Ketoconazoleの組み合わせで、
 基質がMidazolamの時のKiが8.6、9.2 nM(2回測定値)
 基質がTestosteroneの時のKiが24、18 nM
と書かれていますね。

基質によってKiが倍かそれ以上違いますので、
どの酵素・阻害剤の組み合わせでも基質がKiに影響しないというのは
難しいかもしれません。

(無題) 削除/引用
No.3779-10 - 2015/01/27 (火) 10:18:20 - おお
>[Re:8] papaさんは書きました :
> 定数なので,反応条件が同一ならばある酵素に対する阻害剤αのKiは基質によらず一定だと思います。

阻害剤の酵素への親和性がそれぞれの酵素(アイソザイム)で変わる可能性はないでしょうか。アミノ酸が変わることにより、結合に関与するか所が減るとか。

(無題) 削除/引用
No.3779-9 - 2015/01/27 (火) 10:16:48 - オリオン
おおさん、 ~さん、papaさん、ご返信ありがとうございます。

> Kiは見た目のKmから求めるので、酵素と阻害剤が同じでも、
基質ごとに異なると思っていましたが、常に同じになるのでしょうか?

私もこの点を疑問に思っていました。当初、Kiは酵素と阻害剤の解離定数なので基質が変わっても親和性には変わりがないという認識で、「Y単独よりX、YのKi値が小さい=Xの方が親和性が高い」ではないのかな?という考えだったのですが、もし酵素と阻害剤が同じでもKi値が基質ごとに異なるとなればこの考えは成り立たないですし。

> Kiは(xKm'+yKm')/(xKm+yKm)に依存するので,言えそうな気がしますが。

自力ではちょっと分からなかったのですが、もしよろしければもう少し詳しくお教えいただけませんか?

(無題) 削除/引用
No.3779-8 - 2015/01/27 (火) 09:42:16 - papa
定数なので,反応条件が同一ならばある酵素に対する阻害剤αのKiは基質によらず一定だと思います。
Ki=I/((Km'/Km)-1)   Km'=阻害剤あるときの見かけのKm
なので,Kiに影響を与えるのはKm'/Kmの比で,Km'やKmそのものの数値は直接的にはKiに関係しないと思われます。

x+yKi=(xKm'+yKm')/(xKm+yKm)
なのですが,XとYの割合や基質Aに対する各々のKm値が分からないので,出てきたKiの数値はなんともいえませんが,xKm'/xKmの値がyKm'/yKm大きくならないとKiは小さくならなように思われます。

X+Y/AとX+Y/BのKmがあるともう少し考えることができるように思います。

(無題) 削除/引用
No.3779-7 - 2015/01/26 (月) 20:35:10 - ~
>[Re:6] papaさんは書きました :
> 競合阻害の式から,Kiは(xKm'+yKm')/(xKm+yKm)に依存するので,言えそうな気がしますが。

計算してそう言えるのでしたら、言えるのでしょう。
私は計算式を解くのを途中で諦めました。

ただ、直感的に、基質をAとした場合に、阻害剤αが、
1.Xを完全に阻害、Yを全く阻害しない
2.XとYを半分位阻害する
3.Xを全く阻害しない、Yを完全に阻害
で見た目の反応速度が同じ場合、どちらの酵素がどう阻害されているか区別出来ないと思いました。

ところで、Kiは見た目のKmから求めるので、酵素と阻害剤が同じでも、
基質ごとに異なると思っていましたが、常に同じになるのでしょうか?
それが言えるのでしたら、一個変数が減りますね。

(無題) 削除/引用
No.3779-6 - 2015/01/26 (月) 19:44:14 - papa
競合阻害の式から,Kiは(xKm'+yKm')/(xKm+yKm)に依存するので,言えそうな気がしますが。
いかがでしょうか。

(無題) 削除/引用
No.3779-5 - 2015/01/26 (月) 14:28:13 - おお
>[Re:3] オリオンさんは書きました :
> おおさん早速のご返信ありがとうございます。

>
> 存在割合などによって解釈が変わってくるのでしょうか?

詳しくは ~が書いたことと同じようなことを考えています。手元にあるパラメーターで計算可能かをまず考えるべきと。数値出ててしまえばダレも文句はつけないでしょうし。

(無題) 削除/引用
No.3779-4 - 2015/01/26 (月) 11:26:16 - ~
前提条件をかなりおかないと、その説明は成り立たないと思います。
酵素の反応速度式を書いてみてはいかがでしょうか。

酵素と基質の組み合わせをX-Aのように書くと、各パラメーターは
  実際の値   測定できる値
Vmax(X-A,Y-A,Y-B)→(X+Y-A,Y-B)
Km (X-A,Y-A,Y-B)→(X+Y-A,Y-B)
KI (X-A,Y-A,Y-B)→(X+Y-A,Y-B)
と記載され、このうち知りたいのはKI(Y-A)とKI(Y-B)の大小ですよね。

X-AとY-AのVmax, Km, KIの全てが同じと仮定していいのであれば、解けるでしょう。

ただ、それらを独立した値として計算する場合、
X-AとY-Aのパラメーターを求めることは出来ませんよね。
KI(X+Y-A)の値がKI(Y-B)よりも低い場合に、Xの影響がどの位あるのかは計算のしようがないでしょう。

例えば、X-Aを大きく阻害されるが、Y-Aは全く阻害されないという場合、
計算上はKI(X+Y-A)が低くなるため、KI(Y-A)も低いと判断してしまうでしょう。

(無題) 削除/引用
No.3779-3 - 2015/01/26 (月) 09:47:22 - オリオン
おおさん早速のご返信ありがとうございます。

XとYの存在比ですが、このアイソザイムの混液を購入したサイトに記載がなく、正確な割合は分かりません。ただ、測定を行うと明らかにAの分解活性が大きいのでXが多く存在していると推測しています。このため、Bで実験するときY単独の量で計算もできておらず、X、Yの総量でA、Bともに計算しています。

存在割合などによって解釈が変わってくるのでしょうか?

(無題) 削除/引用
No.3779-2 - 2015/01/26 (月) 06:53:53 - おお
いえそうな気がしますが、X、Yがどの様な比で存在するかBで実験するときY単独の量で計算しているかなど、その辺りの考慮はどうでしょうか。

リガンドのアイソザイムに対する親和性 削除/引用
No.3779-1 - 2015/01/26 (月) 02:24:19 - オリオン
拙い文章ですがご了承ください。

リガンドαのアイソザイムX、Yそれぞれに対する親和性の強弱を知りたいのですが、次のような解釈でよいのか悩んでいます。

XとYのアイソザイムがあって、基質AはXとY両方によって、基質BはYによってのみ加水分解を受けます。そして、XとYの混液に対するαの阻害定数KiをA、Bで求めるとします。この際にAで求めたKi値よりBで求めたKi値が高かった(Bの時の方が親和性が低い)時、αはYよりXへの親和性の方が高いと言ってもよいのでしょうか?

XとYを分離して測定できればよいのですが、ちょっと難しそうです。

基本的なことで申し訳ないのですがご教授いただけると幸いです。

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