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 前にも似たような質問をしたのですが、よく分からないのでもう一度させていただきます。
 酵素の比活性でどのようなことが分かるのでしょうか?出来れば詳しくお願いします。

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A 回答 (6件)

比活性というのは、タンパク質あたりの活性と定義されます。


今、アルコールを酸化する酵素を測定するために肝臓をすりつぶしたとします。肝臓には数千種類のタンパク質がありますが、その中でアルコールを酸化する酵素はごく一部です。他のタンパク質は全然別の酵素活性を持っていたり、酵素ではないタンパク質だったりします。ですから、タンパク質あたりの活性を計算すると、分母が大きいから、比活性は小さい値がでます。ところが精製操作を行って、アルコールを酸化する酵素以外のタンパク質が取り除かれれば、分母は小さくなりますから、比活性は大きくなります。その大きくなり具合は、目的の酵素以外のタンパク質を取り除く操作、つまり精製操作の指標になります。完全に精製されれば、それ以上は精製しようとしても、比活性が高くならないはずです。誰かがある酵素をすでに結晶化して、そのような純粋な酵素の比活性を報告していれば、それとの比較で、自分の行っている精製操作がよいか悪いかがわかります。
とはいっても精製した酵素が一部失活すると、たとえば、半分が失活すると、タンパク質としては全部残っていますから元の値のままですが、活性は半分になったので、比活性は半分に低下します。つまり酵素の変性による失活の指標にもなります。
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>精製される概念が良くわかりません。


ひょっとして、「精製」の日本語としての意味を理解していないのかしら? gooの国語辞書から、

せいせい【精製】
(1)細かい点にまで気を配って念を入れて物をつくること。
「―品」
(2)粗製品にさらに手を加えて良質なものにすること。
「砂糖を―する」

科学の世界で「精製」といったら、(2)の意味ですね。
不純物を取り除いて、目的のものの純度を高めることです。細胞の抽出物には、いろいろなタンパク質その他の物質が含まれていますが、そのなかから特定の物質を取り出す過程をさして「精製」という言葉を使います。
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この回答へのお礼

 何度も答えてくださって本当に有り難うございます。精製の言葉の意味や、それが比活性にどのように関係するのかわかりました。比活性とは、いろんなタンパクから特定の物質を多く精製することが出来たら、比活性が高いということになるんですよね?

お礼日時:2005/06/19 11:46

>各酵素で比活性の数値が他の分画に比べ大きくなるということは、その酵素に対する分画で酵素が働いているということですか?



今回の場合はなんの酵素かは知りませんが、
細胞を大ざっぱに分けてその酵素活性とタンパクを測って
比活性を出したということですね。
そこで比活性に差があるということは
すなわちその酵素がタンパクに占める割合が部分によって異なるということです。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。だいぶ比活性がどういうものか分かってきました。ありがとうごさいました

お礼日時:2005/06/19 11:41

3つの分画で、酵素活性を測定したとしましょう。

ひょっとすると、サイトソルが一番高い値を示すかもしれません。でも、タンパク質総量もサイトソルが一番高いので、比活性にして比較すると、他より低くなるかもしれません。他に比活性が飛び抜けて分画があれば、本来その酵素がもっとも豊富に局在しているのは、そこだということになりますね。

>その酵素に対する分画で酵素が働いているということですか?

歴史的に、また現在でも多くの場合、酵素というのは実際に目で見えるもの、これですと指のさせるものではなく、その活性によってのみ存在が確認できるものなのです。「酵素がそこにあるから活性がある」というのもアリですが、「活性があるからそこに酵素がある」という捉えかたのほうがあたっています。
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この回答へのお礼

 遅くなりましたが、回答ありがとうございました。だいぶ比活性のことが分かっていきました。一つ良く分からないことがあるのですが、精製されると純度が高くなると他の回答に書いてあるのですが、どういうことですか?酵素はその分画分画にもともとあるもので、精製される概念が良くわかりません。教えていただけるとうれしいです。お願いします

お礼日時:2005/06/19 00:14

ひとつには、酵素の精製度、純度の指標になります。

比活性はタンパク質重量あたりの活性ですから、酵素の純度が高くなるほど比活性も高くなります。逆に、目的の酵素以外のタンパク質が夾雑していると低くなります。

市販の酵素には、同じ酵素でも比活性の異なるものが何段階かあったりしますが、これは純度、グレードの違いを反映しています。比活性が高いほうが高級品です。

また、未知の酵素を分離、精製しようとするときにも重要です。一般的に、組織の抽出物からはじめて、塩析や各種カラムなどを用いて、化学的、物理的性質の違いで、含まれているタンパク質を分画していきます。この過程の各ステップで、各分画に含まれる目的の酵素の比活性を調べ、前のステップより比活性の高くなったものを選んでいくことで、純度を高めていきます。
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この回答へのお礼

 早速ありがとうございました。実験で肝細胞からミトコンドリア、ミクロソーム、サイトソルの細胞分画を行い、それぞれの分画で働く酵素の比活性を求めました。各酵素で比活性の数値が他の分画に比べ大きくなるということは、その酵素に対する分画で酵素が働いているということですか?分かりに説明ですいません

お礼日時:2005/06/17 08:09

過去2回の質問に対する答えの中で


意味するところを書いている方もいますが
それでは不十分なのでしょうか?
何が分からないのかを書いてください。

この回答への補足

 説明が不十分ですいません。酵素がタンパク質としてどのくらい精製されたかというのはどういうことですか?細胞の分画で同じ酵素に対する比活性を出したのですが、比活性の値が他のに比べて高いということはどういうことを表しているのですか?お願いします。

補足日時:2005/06/17 07:44
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酵素の比活性とは、タンパク質量当たりの酵素活性になります。
もし仮に精製前のタンパク質があった場合、
この状態では目的酵素以外のタンパク質が多く含まれているため比活性は低くなります。
しかし精製を行っていくと余分なタンパク質が除かれるので、
精製前と同じタンパク質量で比較した場合、
目的酵素活性の比活性は高くなります。

Q酵素の比活性

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失礼ですが、1の方は比活性の比を見落としていらっしゃるようです。
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通常は(マイクロモル基質変化量/分/mgタンパク質)という表示をとります。
比活性を示すことが必要になるのは、酵素がタンパク質としてどのくらい精製されたかということを示すための場合が多いので、生成のための出発試料と、精製のすすんだ試料の比活性を比較します。完全に純化されれば、それ以上は比活性が上がりません。ですから比活性は酵素の純度や、変性・失活の目安になります。

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Aベストアンサー

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参考 ヴォート 基礎生化学

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Aベストアンサー

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>Km と表記され「ミカエリス・メンテン定数」と呼ばれる。ミカエリス・メンテン定数とは、酵素と基質の親和性を表すパラメータであり、実測値としては酵素の最大速度の2分の1の反応速度 (Vmax/2) を有する基質濃度となる。Km 値と基質親和性の関係は以下の通りである。

Km値が低いと酵素と基質の親和性は高い(酵素と基質は相性が良い)
Km値が高いと酵素と基質の親和性は低い(酵素と基質は相性が悪い)
-------------
基質親和性が高ければ、基質濃度が低くても、Vmax/2を達成しやすくなるから。

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検索してみるとタンパク質の変性を加えて用いるということは分かったのですが、
それ以外のことは分かりません。
どなたか詳しい方教えて下さい。 

Aベストアンサー

まず、SDS電気泳動(多くの場合はSDS-PAGE, SDS-polyacrylamide gel electrophoresisと言います)をやる目的ですが、タンパク質をサイズの違いで分離する方法です。例えば、細胞の中にはかなりの種類のタンパク質があるため、何かの方法で分離して検出する必要があります。SDS-PAGEでは、この分離を「タンパク質のサイズ(タンパク質の長さ)の違い」で行います。

SDS-PAGEの原理ですが、
1.タンパク質をSDSで変性させる(タンパク質の立体構造が壊れる)
2.電気泳動でタンパク質をポリアクリルアミドゲルの「網目」を通過させる(大きいサイズほど流れにくく、小さいサイズのタンパク質は流れやすい)
というものです。網目を通過しやすいかしにくいかでタンパク質の長さを測定します。結果として、ゲルの下の方には小さいタンパク質が、上の方には大きいタンパク質がきます。

SDSで変性させる理由ですが、タンパク質を直鎖状にすることです。タンパク質はその機能を発揮するために特有の立体構造(疎水結合やジスルフィド結合などを利用して)を形成します。タンパク質をそのまま泳動すると、ポリアクリルアミドゲルの「網目の通りやすさ」はタンパク質の長さだけに影響されず、タンパク質の形状(立体構造)にも影響を受けます。

SDS-PAGEを行う場合の多くは、タンパク質の長さだけを知りたいので、タンパク質の立体構造に影響される電気泳動は望ましくありません。そこで、SDSでタンパク質を直鎖状にして電気泳動します。

では、SDSをいれるとなぜ、タンパク質が直鎖状になるか、です。SDSは親水基と疎水基の両方をもつ化合物です。そして、その親水基は負(マイナス)に荷電しています。

タンパク質の立体構造はアミノ酸残基(アラニン、グリシン、リジン、トリプトファン・・・)の性質(特にアミノ酸残基がもつ電荷)の影響を大きく受けます。SDSがタンパク質に作用すると、SDSの疎水基側がタンパク質に親水基側が溶媒側に結合します。このタンパク質に結合したSDSの親水基(マイナスに荷電)がタンパク質を構成する様々なアミノ酸の特性を打ち消してしまいます。結果として、SDSが結合したタンパク質はアミノ酸残基の影響をうけられなくなり直鎖状になります。

また、このようにSDSが結合したタンパク質はマイナスに荷電しますので、電気泳動をするとタンパク質(とSDSの複合体)はマイナスからプラスの方へ泳動されていきます。

最後に、立体構造に大きな影響を与えるジスルフィド結合に関してです。このジスルフィド結合はSDSによって壊されません。そこで、多くのSDS-PAGEを行う場合は、SDSと共に2-mercaptoethanolやDTTといったジスルフィド結合を壊す還元剤で処理したタンパク質を電気泳動します。

なお、立体構造も含めて解析したい場合は、Native PAGEと呼ばれる方法で電気泳動を行います。

まず、SDS電気泳動(多くの場合はSDS-PAGE, SDS-polyacrylamide gel electrophoresisと言います)をやる目的ですが、タンパク質をサイズの違いで分離する方法です。例えば、細胞の中にはかなりの種類のタンパク質があるため、何かの方法で分離して検出する必要があります。SDS-PAGEでは、この分離を「タンパク質のサイズ(タンパク質の長さ)の違い」で行います。

SDS-PAGEの原理ですが、
1.タンパク質をSDSで変性させる(タンパク質の立体構造が壊れる)
2.電気泳動でタンパク質をポリアクリルアミドゲ...続きを読む


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