Michaelis-Menten ligningen er en hjørnesten indenfor biokemien. Den beskriver, hvordan enzymers aktivitet øges ved højere substrat koncentration. Men nu bliver ligningen udfordret af forskere fra Aarhus Universitet. Det handler om enzymer i signaleringsveje. Her er substratet fysisk forbundet med enzymet, og er derfor uafhængig af mængden af substrat.
I stedet er hastigheden afhængig af reaktionen af, hvordan enzymet er forbundet til substratet, og dermed af de molekyler der laver forbindelsen. Indtil nu har man ikke haft nogen beskrivelse af, hvordan strukturen af sådanne molekyler påvirker enzymatiske reaktioner. Det hænger sammen med, at fx stofskifteenzymer kan håndtere mange substrater pr. minut. Signaleringsenzymer fungerer derimod ofte som en form for tænd-sluk knap, og skal ofte kun håndtere et enkelt substrat for at udføre sin funktion.
Forskerne, Magnus Kjærgaard og Mateusz Dyla lavede et modelsystem, hvor de kunne udskifte forbindelsen imellem enzymet og substratet. Dette brugte de til at måle, hvordan længden af en fleksibel forbindelse påvirkede den første omgang af enzymkatalyse, hvilket typisk var overstået inden for millisekunder.
Efter mange eksperimenter endte de med en ligning, der beskriver hvordan hastigheden af reaktionen afhænger af forbindelsen imellem enzym og substrat. Denne ligning antyder, at match-maker proteiner spiller en overset rolle i forhold til at kontrollere cellulær signalering.
For at anskueliggøre det yderligere, kaster Magnus Kjærgaard sig ud i en forklaring, der involverer hotdogs.
– Det svarer lidt til forskellen på, hvor lang tid det tager mig at spise en enkelt hotdog, og på hvor mange hotdogs jeg kan spise på en uge. På en uge er den begrænsende faktor, hvor hurtigt jeg kan fordøje hotdogsene. Det er ikke relevant i forhold til, hvor hurtigt jeg kan spise den første hotdog. Derfor giver de to målinger forskellige resultater. Hvis du vil forstå hvordan proteinkinaser fungerer som tænd-sluk knapper, så bliver du nødt til at fokusere på den første runde katalyse.
Kilde: Aarhus Universitet
