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Metodi enzimatici in diagnostica clinica. Enzymatic reaction-based assays. Vantaggi -veloce -molto specifico. Metodi di - Misura in continuo (più facili e più utili) - Misura a tempo fisso. Influenze - pH - temperatura -forza ionica. Michaelis-Menten enzyme kinetics. K m.
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Enzymatic reaction-based assays Vantaggi -veloce -molto specifico Metodi di - Misura in continuo (più facili e più utili) - Misura a tempo fisso Influenze - pH - temperatura -forza ionica
Spesso non è possibile un singolo enzima-reazione sequenziale Eprim Eind B C A X Y t ~ 0 [B] << KmB, vind = Vind.[B]/KmB - 1st order reaction t > 0 k.[Eprim] = Vind vind = Vind.[B]/(KmB + [B]) = Vind/(KmB/[B] + 1) [B] 100.KmB - error 1% It is necessary to use 10 to 100-fold excess of Eind over Eprim!!!
NAD(P)H assay - Wartburg optical test A + NADH + H+ B + NAD+ H H H Tutte le deidrogenasi NAD o NADP dipendenti utilizzano queso metodo
Test ottico accoppiato A + B C + D C (oD) +NADH E + NAD+ E’ possibile accoppiare una terza reazione
Calcolo attività enzimatica • 1 UI =1 micromole di substrato trasformato/min = c / min • Attività enziamtica (mUI / ml) = DA V 1000 min e v d DA = variazione assorbimento a 340 1000 = fattore di conversione alle mUI V = volume totale della miscela di reazione e = coeff. Estinzione molare di 1 mmole/ml di NADH a 340 6.22 cm2/mmole v = volume del campione (ml) d = cammino ottico (1cm)
esempi NH4+ CO2
NO3- H2 O2 SO32-
Ethanol, Acetaldehyde Acetate
Ascorbate 578 nm
Citrate Malate Fumarate Oxalate, Formiate
Lactate Pyruvate 2-Oxoglutarate L-Glutamate L-Glutamine
Glucose Sucrose Fructose
Glycerol Triacylglycerols Free fatty acids 546 nm
Cholesterol 405 nm Bile acids 576 nm Urea
AMP/ADP ATP
NAD(P)H - bioluminescence h. (493 nm) Metodi in luminescenza ATP - bioluminescence h. (562 nm)
Diagnostica nell’ischemia cardiaca Transaminasi glutamico ossalacetica (GOT) GOT aumenta dopo 6 ore l’infarto max a 36 ore livelli normali 5gg
Creatina fosfato Fosfocreatina + ADP creatina + ATP • Creatina chinasi Aumenta dopo 3 ore dall’infarto max 24-30 h livelli normali 3gg
Lattico deidrogenasi Aumento entro 2 ore max 60 ore ritorno alla norma lento Troponine cardiache: molto specifiche per il cuore
Dosaggio del substrato • 10 ml di NADH 20 mM (Ci) vengono messi in 2 ml di soluzione tampone (CfNADH = 100 µM) • 10 ml di piruvato prelevati dal liquido biologico (siero) • 10 ml di lattico deidrogenasi • Piruvato + NADH + H+ lattato + NAD+ • Sapendo che l’e molare di NADH è 6,22 mM-1 cm-1 • 0,1 mM di NADH avrà un assorbanza di 0,622 (Ai) • Nella lettura Af ottengo: 0,322 • DA = elDC DA = 0,622 – 0,322 = 0.3 • DC = DA/el = 0.3 / 6,22 mM-1 cm-1 x cm = 0,48 mM = 48 mM • Le micromoli di piruvato nei 2 ml della cuvetta saranno uguali a • 48 mM x 2 ml / 1000 = 0, 096 mmoli • [piruvato] = 0,096 / 10 ml (volume usato) = 9,6 mM (concentrazione del piruvato)