Activitatea enzimatică
Concentrația molară a enzimelor nu poate fi măsurată in vivo, iar în imagistica medicală cuantificarea activității unei enzime este mai utilă decât masa proteinei enzimatice. Biochimiștii au definit în mod tradițional activitatea enzimatică ca fiind cantitatea de enzimă care catalizează transformarea a 1 µmol de substrat în produse în 1 min în condiții standard. Unitatea SI corespunzătoare katal (kat) este definită ca fiind cantitatea de activitate suficientă pentru a cataliza transformarea a 1 mol de substrat în produși în 1 s în condiții standard (Cornish-Bowden, 1995).
In vitro, viteza de cataliză (viteza de consum a substratului sau de formare a produselor) poate fi cuantificată prin metode cromatografice, spectroscopice sau de fluorescență. Sondele optime pentru studiile in vivo au un produs care este prins în interiorul situsului de activitate a enzimei. Alternativ, concentrația enzimei poate fi măsurată cu ajutorul unor sonde care sunt legate de situsul activ al enzimei, dar care nu sunt catalizate (inhibitori reversibili sau ireversibili), folosind tehnici de cuantificare similare cu testele de legare a receptorilor. A treia opțiune este marcarea activatorilor/inhibitorilor enzimatici care au un buzunar de legare separat de situsul activ din molecula enzimei, de exemplu, activatorii glucokinazei pentru vizualizarea enzimei glucokinazei din pancreas și ficat.
Cantificarea cu ajutorul PET
În studiile PET in vivo, substratul original (radiofarmaceutic) și produsul pot fi separate doar matematic din curbele de concentrație cinetică a radioactivității.
Cel mai frecvent utilizat radiofarmaceutic PET FDG este o sondă care descrie în principal activitatea enzimei hexokinază, pe baza captării produsului. FDOPA este utilizat pentru a cuantifica activitatea DOPA decarboxilazei în creier.Rempel et al. (2017) au trecut în revistă radiofarmaceuticele PET (și SPECT) dezvoltate pentru imagistica activităților enzimatice hidrolitice.imagistica aromatazei a fost trecută în revistă de Biegon (2016).
PET ar putea fi utilizat pentru a monitoriza terapia de substituție enzimatică(Phenix et al., 2010).
Vezi și:
- Inhibiția enzimatică
- Cinetica de ordinul întâi
- MP4A
- deprenil-D2
Cornish-Bowden A. Fundamentals of Enzyme Kinetics. Ediție revizuită,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. Descoperirea și evaluarea preclinică a unor noi radiotrasori care vizează enzimele pentru tomografia cu emisie de pozitroni. Teză de doctorat. Institute of Medical Science, University of Toronto, 2015.
Holland JP, Cumming P, Vasdev N. PET radiopharmaceuticals for probing enzymes in the brain. Am J Nucl Med Mol Imaging 2013; 3(3): 194-216. PMID: 23638333.
Rempel BP, Price EW, Phenix CP. Imagistica moleculară a enzimelor hidrolitice utilizând PET și SPECT. Mol Imaging 2017; 16: 1536012117717852. doi: 10.1177/1536012117717852.
Tags: Activitate enzimatică
Actualizat la: 2019-03-07
Creat la: 2015-08-03-08-03
Scris de: A: Vesa Oikonen
.