薬剤師国家試験 第110回 問94 過去問解説

　問 題　　　　　

次の酵素反応の反応速度 v はミカエリス・メンテンの式に従う。

ただし、E は酵素、S は基質、ES は E と S の複合体、P は生成物を表し、ミカエリス定数を K_m、最大反応速度を V_max とする。この反応に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. v は、P の生成速度 (d[P]/dt) で表される。
2. v は、[ES] が一定 (d[ES]/dt＝0) となる定常状態を仮定した場合の速度である。
3. [S] が K_m の 2 倍であるとき、v は V_max の 1/4 となる。
4. K_m は反応温度に依存しない。
5. K_m が小さいほど E と S の親和性は低い。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

ミカエリス・メンテン式は以下の通りです。

v = Vmax[S]/(Km＋[S])
これは基礎知識です。

選択肢 1,2 は妥当です。
ES → P の速度定数を k2 とおけば v = d[P]/dt = – k2[ES] です。つまり、v は P の生成速度 d[P]/dt で表されます。

また、ミカエリスメンテン式の前提として、基質 [S] が十分大きい、[ES] は一定 という条件があります。定常状態近似と呼ばれます。言い換えると、v は [ES] が一定となる定常状態を仮定した場合の速度です。

選択肢 3 ですが
ミカエリス・メンテン式の [S] に 2Km を代入して計算すれば 2Vmax/3 です。Vmax/4 ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4  ですが
ミカエリス定数 Km は、酵素の基質親和性を表すといえます。すると、酵素が失活するような高温では Km が変化するはずです。従って「Km は反応温度に依存しない」という記述が正しいとはいえない と考えられます。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
Km が小さい → Vmax/2 となる [S] が小さい → E と S の親和性は「高い」です。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,2 です。

参考　酵素反応、拮抗阻害、非拮抗阻害
https://yaku-tik.com/yakugaku/bk-4-1-9/