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CP: Chemische Physik
CP 19: Sondersymposium: Einzelmolekülspektroskopie
CP 19.2: Vortrag
Donnerstag, 12. März 1998, 14:20–14:40, H18
Untersuchung der Kinetik von Enzymreaktionen auf molekularem Niveau — •Volker Uhl, Götz Pilarczyk und Karl Otto Greulich — Institut für Molekulare Biotechnologie e. V., Beutenbergstraße 11, D-07745 Jena
Die Kinetik der durch das Enzym LDH-1 katalysierten Reaktion von NAD+ und Lactat zu Pyruvat, H+ und dem um 455 nm fluoreszierenden NADH kann im Fluoreszenzmikroskop auf molekularem Niveau beobachtet werden. Dazu werden wenige Picoliter an hochverdünnter Enzymlösung (10−3 units/ml) in eine Substratumgebung mit durch Zugabe von Polyethylenglycol künstlich erhöhter Viskosität injiziert. An der Phasengrenze der sich ausbildenden Blase können fluoreszenzaktive Reaktionszonen um einzelne Enzymmoleküle oder Molekülcluster detektiert werden. Aus dem Anstieg der Fluoreszenzintensität in diesen Zonen kann auf die Reaktionskinetik und die Zahl der in diesen Zonen katalytisch aktiven Enzymmoleküle geschlossen werden. Die Reaktionszonen bewegen sich in der Enzymlösung entlang der Phasengrenze. Dies erschwert die exakte Messung der Fluoreszenzintensität. In einem weiteren Ansatz werden deshalb einzelne Enzymmoleküle auf Kunststoffolie immobilisiert und mit Substrat bedeckt. Es bilden sich räumlich stabile Reaktionszonen um katalytisch aktive, immobilisierte einzelne Enzymmoleküle aus.