The Catalytic Activity and Activation Energy of Creatine Kinase Isoenzymes [article]

U. Hagelauer, U. Faust, Humboldt-Universität Zu Berlin, Humboldt-Universität Zu Berlin
2017
The catalytic activity and activation energy of an enzyme are obtained by measuring the rate of the enzymic reaction at two different temperatures. With the aid of the Arrhenius equation, these two parameters can be used to calculate a value proportional to the quantity of enzyme. Using this approach to investigate the isoenzymes of creatine kinase, it was shown that the activation energy increased in the order creatine kinase MM, MB, BB. Mixtures of the isoenzymes showed an apparent mean
more » ... apparent mean activation energy, which likewise could be determined using the Arrhenius equation. Ageing of the isoenzymes results in an exponential decrease of catalytic activity, accompanied by a continuous increase in activation energy, the calculated quantity of enzyme remaining constant. Inactivation is therefore not an all-or-nothing process; rather a stepwise inactivation of individual molecules must be assutiied. The results of these ageing experiments and observations by other authors suggest that a similar inactivation occurs in vivo. Die kataly tische Aktivität und Aktivierungsenergie der Kreatinkinase-Isoenzyme Zusammenfassung: Durch die Messung der Geschwindigkeit einer enzymatischen Reaktion bei zwei verschiedenen Temperaturen erhält man die kataly tische Aktivität und die Aktivierungsenergie des Enzyms. Aus beiden läßt sich gemäß der Arrhenius*Gleich\mg eine der Enzymmenge proportionale Größe berechnen. Mit dieser Methode untersuchten wir die Isoenzyme der Kreatinkinase und stellten fest, daß die Aktivierungsenergie in der Reihenfolge Kreatinkinase MM, MB und BB ansteigt. Mischungen der Isoenzyme zeigen eine scheinbare, mittlere Aktivierungsenergie, die sich ebenfalls mit der Arrhemus-Gleichung bestimmen läßt. Bei der Alterung der Isoenzyme in vitro fällt die kataly tische Aktivität exporientiell ab. Daran gekoppelt ist eine kontinuierliche Zunahme der Aktivierungsenergie, die errechnete Enzymmenge bleibt dabei konstant. Die Inaktiviefung verläuft demnach nicht nach dem Alles-oder-Niehts Prinzip, vielmehr muß eine stufenweise Inaktivierung der einzelnen Moleküle angenommen werden. Die Ergebnisse dieser Alterungsversuche, sowie Beobachtungen anderer Autoren lasseh vermuten, daß auch in vivo eine vergleichbare Inaktivierung stattfindet. l ) Nonstandard abbreviations: CK: creatine kinase (ATP: creatine-phosphotransferase, EC 2.7.3.2). Greatine kinase MM, MB and BB: creatine kinase isoenzymes from striated muscle, heart and brain, respectively.
doi:10.18452/13233 fatcat:aoda2pi3j5brzojt3tzg7ucqky