酵素のKm 値が10 mmol/L の場合、最大反応速度の95％で反応させるため…
酵素のKm 値が10 mmol/L の場合、最大反応速度の95％で反応させるための基質濃度（mmol/L）はどれか。ただし、酵素反応速度はMichaelis-Menten の式に従うものとする。
- ⑴ 70Km値の7倍にあたる濃度で、このとき得られる速度は最大反応速度の約88％にとどまります。95％には届きません。
- ⑵ 9595という数字をそのまま濃度と取り違えた値です。求めるのは割合ではなく、式を解いて得られる基質濃度です。
- ⑶ 110Km値の11倍にあたり、このときの速度は最大反応速度の約92％です。あと一歩足りません。
- ⑷ 145Km値の14.5倍で、速度は最大反応速度の約94％です。近い値ですが式を解くと190mmol/Lになります。
- ⑸ 1900.95＝S÷（10＋S）を解くとS＝190mmol/Lとなります。Km値の19倍の基質濃度が必要である点が要点です。
解説
正解は⑸です。ミカエリス・メンテンの式では反応速度は最大反応速度に基質濃度を掛け、Km値と基質濃度の和で割った値になります。最大反応速度の95％になる条件は、基質濃度をSとして0.95＝S÷（10＋S）と表せます。両辺を整理すると0.95×10＋0.95S＝Sとなり、0.05S＝9.5からS＝190mmol/Lが得られます。Km値は最大反応速度の半分になる基質濃度であり、95％に近づけるにはその19倍の濃度が必要になります。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp250428-07.html）を加工して作成