Enzymaktivitet
Enzymernes molære koncentration kan ikke måles in vivo, og i medicinsk billeddannelse er kvantificering af et enzyms aktivitet mere nyttig end massen af enzymprotein. Biokemikere har traditionelt defineret enzymaktiviteten som den mængde enzym, der katalyserer omdannelsen af 1 µmol substrat til produkter i 1 minut under standardbetingelser. Den tilsvarende SI-enhed katal (kat) er defineret som den aktivitetsmængde, der er tilstrækkelig til at katalysere omdannelsen af 1 mol substrat til produkter i 1 s under standardbetingelser (Cornish-Bowden, 1995).
In vitro kan katalysehastigheden (substratforbrugs- eller produktdannelseshastigheden) kvantificeres ved kromatografiske, spektroskopiske eller fluorescensmetoder. Optimale prober til in vivo-undersøgelser har et produkt, som er fanget i enzymaktivitetsstedet. Alternativt kan enzymkoncentrationen måles ved hjælp af sonder, der er bundet til enzymets aktive sted, men som ikke katalyseres (reversible eller irreversible inhibitorer), idet der anvendes kvantificeringsteknikker svarende til receptorbindingsassays. Den tredje mulighed er at markere enzymaktivatorer/inhibitorer, som har en bindingslomme, der er adskilt fra det aktive sted i enzymmolekylet, f.eks. glukokinaseaktivatorer til afbildning af glukokinaseenzym i bugspytkirtlen og leveren.
Kvantificering ved hjælp af PET
I in vivo PET-undersøgelser kan det oprindelige substrat (radiofarmaceutisk stof) og produktet kun adskilles matematisk ud fra de kinetiske radioaktivitetskoncentrationskurver.
Det mest almindeligt anvendte PET-radiofarmaceutiske stof FDG er en sonde, der hovedsagelig skildrer hexokinaseenzymets aktivitet, baseret på indfangning af produktet. FDOPA bruges til at kvantificere DOPA-decarboxylaseaktiviteten i hjernen.Rempel et al (2017) har gennemgået de PET (og SPECT) radiofarmaceutiske stoffer, der er udviklet til billeddannelse af hydrolytiske enzymaktiviteter.Billeddannelse af aromatase blev gennemgået af Biegon (2016).
PET kunne bruges til at overvåge enzymerstatningsterapi(Phenix et al, 2010).
Se også:
- Enzymhæmning
- Første ordens kinetik
- MP4A
- deprenyl-D2
Cornish-Bowden A. Fundamentals of Enzyme Kinetics. Revised edition,Portland Press, 1995.
Cumming P, Vasdev N. The assay of enzyme activity by positron emission tomography. Neuromethods 2012; 71: 111-135.doi: 10.1007/7657_2012_53.
Hagberg GE, Torstenson R, Marteinsdottir I, Fredrikson M, Långström B, Blomqvist G. Kinetic compartment modeling of -5-hydroxy-L-tryptophan for positronemissionstomography assessment of serotonin synthesis in human brain.J Cereb Blood Flow Metab. 2002; 22: 1352-1366. doi: 10.1097/01.WCB.0000040946.89393.9d.
Hicks JW. Opdagelse og præklinisk evaluering af nye enzymmålrettede radiotraktorer til positronemissionstomografi. Afhandling. Institute of Medical Science, University of Toronto, 2015.
Holland JP, Cumming P, Vasdev N. PET-radiofarmaceuticals for probing enzyms in the brain. Am J Nucl Med Mol Imaging 2013; 3(3): 194-216. PMID: 23638333.
Rempel BP, Price EW, Phenix CP. Molekylær billeddannelse af hydrolytiske enzymer ved hjælp af PET og SPECT. Mol Imaging 2017; 16: 153601211771717852. doi: 10.1177/153601211771717852.
Tags: Enzymaktivitet
Opdateret kl: 2019-03-07
Oprettet på: 2019-03-07
Oprettet på: 2019-03-07
2015-08-03
Skrevet af: 2015-08-03
Skrevet af: 2015-08-03
Vesa Oikonen