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ミカエリス・メンテン式

負のフィードバック,アロステリック効果,または共同性の影響を受けない単純な酵素反応は,ミカエリス・メンテン式を使って簡略化できます.このモデルはその理由を説明することを目的としています.この例を実行するためには,ここからダウンロードできる無料のBioChem Modelicaライブラリが必要です.

この例を実行するためには以下が必要です.

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はじめに

ミカエリス・メンテン式は,酵素と基質の相互作用に関する最も重要なモデルの一つです.これは免疫反応等,さまざまな生物学的機能の反応速度を研究するために使用されます.酵素基質相互作用の質量作用モデルは酵素基質複合体の中間段階を経ますが,ミカエリス・メンテンの速度論では,この複合体は急速に準定常状態に入り,近似できると仮定しています.このため,実際には実行不可能なこの複合体の形成速度の測定が必要なくなります.

モデル

質量作用モデルは4つの物質で構成されるが,ミカエリス・メンテンモデルは2つの物質のみで構成される.それでも特定の状況では,この2つのモデルの動作はほぼ同じである.

System Modelerにおける可視化

このモデルはSystem Modelerで構築されているため,モデルの視覚的表現になっています.

酵素と酵素基質複合体は,ミカエリス・メンテン式を用いて基質と生成物の平衡記述に暗示されています.

ここで

はすべての速度定数を組み込む

ミカエリス定数は,正味の反応フローを表すように定式化された,通常の質量作用モデルの3つの反応速度定数すべてで構成されます.

これはミカエリス定数と呼ばれ,, , はそれぞれ以下に示すように,酵素結合,生成物形成,基質解離の定数です.

E+S

シミュレーション

モデルが生き生きと

動的スライダーを使って,速度定数が反応にどのように影響するかを調べます.

このモデルはWolfram言語のManipulate機能を使って調べることができます.ダウンロード可能なノートブックでは,スライダーをドラッグして,システムがどのように応答するかが確認できます.

速度定数の値をリアルタイムで変更することで,ミカエリス・メンテン式とそれに関連する定数( 等)を実験したり,よりよく理解したりすることができる.