Enzimaktivitás
Az enzimek moláris koncentrációja in vivo nem mérhető, és az orvosi képalkotásban az enzim aktivitásának számszerűsítése hasznosabb, mint az enzimfehérje tömege. A biokémikusok hagyományosan az enzimaktivitást az enzim azon mennyiségeként határozzák meg, amely standard körülmények között 1 µmol szubsztrát 1 perc alatt termékké történő átalakulását katalizálja. A megfelelő SI-egységet katal (kat) úgy definiálják, mint az az aktivitásmennyiség, amely elegendő 1 mol szubsztrát 1 s alatt standard körülmények között történő termékké történő átalakulásának katalizálására (Cornish-Bowden, 1995).
In vitro a katalízis sebességét (a szubsztrátfogyasztás vagy a termékképződés sebessége) kromatográfiás, spektroszkópiai vagy fluoreszcens módszerekkel lehet számszerűsíteni. Az in vivo vizsgálatokhoz optimális szondák olyan termékkel rendelkeznek, amely az enzimaktivitás helyén belül rekedt. Alternatív megoldásként az enzim koncentrációja mérhető az enzim aktív helyéhez kötött, de nem katalizált (reverzibilis vagy irreverzibilis inhibitorok) szondákkal, a receptorkötési vizsgálatokhoz hasonló mennyiségi meghatározási technikákkal. A harmadik lehetőség olyan enzimaktivátorok/inhibitorok jelölése, amelyek az enzimmolekulában az aktív helytől különálló kötőzsebbel rendelkeznek, például glükokináz-aktivátorok a hasnyálmirigyben és a májban lévő glükokináz enzim képalkotására.
Kvantitatív meghatározás PET segítségével
Az in vivo PET-vizsgálatokban az eredeti szubsztrát (radiofarmakon) és a termék csak matematikailag választható szét a kinetikus radioaktivitás-koncentrációs görbék alapján.
A leggyakrabban használt PET radiofarmakon az FDG, amely elsősorban a hexokináz enzim aktivitását ábrázoló szonda, a termék csapdázása alapján. Az FDOPA-t a DOPA dekarboxiláz aktivitásának számszerűsítésére használják az agyban.Rempel és munkatársai (2017) áttekintették a hidrolitikus enzimaktivitások képalkotására kifejlesztett PET (és SPECT) radiofarmakonokat.Az aromatáz képalkotását Biegon (2016) tekintette át.
A PET alkalmazható az enzimpótló terápia monitorozására(Phenix és munkatársai, 2010).
See also:
- Enzyme inhibition
- First-order kinetics
- 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 positron emission tomography 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. Új enzimcélzó radiotrakerek felfedezése és preklinikai értékelése pozitronemissziós tomográfiához. Szakdolgozat. Institute of Medical Science, University of Toronto, 2015.
Holland JP, Cumming P, Vasdev N. PET radiopharmaceuticals for probing enzimes in the brain. Am J Nucl Med Mol Imaging 2013; 3(3): 194-216. PMID: 23638333.
Rempel BP, Price EW, Phenix CP. A hidrolitikus enzimek molekuláris képalkotása PET és SPECT segítségével. Mol Imaging 2017; 16: 1536012117717852. doi: 10.1177/153601211771717852.
Tag: Mol Imaging 2017; 16: 1536012117717852. doi: 10.1177/1536012117717852: Frissítve: Enzimaktivitás
Frissítve a: Vesa Oikonen