Что такое калькулятор активности ферментов?
Этот инструмент показывает, насколько быстро фермент превращает субстрат, и выражает результат в международных единицах (Ед), где 1 Ед = 1 мкмоль субстрата, превращённого за минуту. С помощью закона Бугера — Ламберта — Бера измеренное изменение оптической плотности пересчитывается в молярное количество продукта, после чего скорость нормируется на объём использованного фермента. Это универсальный инструмент для биохимии и энзимологии, не привязанный к какой-либо конкретной стране.
Как пользоваться калькулятором
Проведите спектрофотометрический анализ и зафиксируйте изменение оптической плотности (\(\Delta A\)) за определённое время. Введите \(\Delta A\), время реакции в минутах, молярный коэффициент экстинкции \(\varepsilon\) вашего хромофора (в мМ⁻¹·см⁻¹), длину оптического пути кюветы (обычно 1 см), общий объём реакционной смеси и объём добавленной пробы фермента. Следите за тем, чтобы единицы измерения \(\varepsilon\) и объёмов были согласованы — тогда результат получится именно в Ед/мл.
Разбор формулы
$$\text{Активность (Ед/мл)} = \dfrac{\Delta A \times V_{\text{общ}}}{\varepsilon \times l \times t \times V_{\text{фермента}}}$$ Выражение \(\Delta A / (\varepsilon \times l)\) по закону Бера даёт изменение концентрации продукта (мМ). Умножение на \(V_{\text{общ}}\) переводит концентрацию в мкмоль продукта. Деление на время \(t\) даёт мкмоль/мин (то есть единицы, Ед), а деление на \(V_{\text{фермента}}\) нормирует результат к активности на 1 мл фермента.
Пример расчёта
Пусть \(\Delta A = 0{,}3\), \(t = 1\) мин, \(\varepsilon = 6{,}22\) мМ⁻¹·см⁻¹ (НАДН при 340 нм), \(l = 1\) см, \(V_{\text{общ}} = 3\) мл, а \(V_{\text{фермента}} = 0{,}1\) мл. Тогда активность $$= \dfrac{0{,}3 \times 3}{6{,}22 \times 1 \times 1 \times 0{,}1} = \dfrac{0{,}9}{0{,}622} \approx 1{,}447 \text{ Ед/мл}.$$ Суммарная скорость в кювете составляет \(0{,}9 / 6{,}22 \approx 0{,}1447\) мкмоль/мин.
Частые вопросы
В каких единицах задавать \(\varepsilon\)? Используйте мМ⁻¹·см⁻¹ вместе с объёмами в мл — тогда вы получите Ед/мл. Для НАДН при 340 нм \(\varepsilon = 6{,}22\) мМ⁻¹·см⁻¹.
Что такое одна единица (Ед)? Это количество фермента, которое превращает 1 мкмоль субстрата в минуту в условиях данного анализа.
Как получить удельную активность? Разделите результат в Ед/мл на концентрацию белка (мг/мл) в пробе фермента — получите Ед/мг.