P50 (圧力)

For other uses, see P50 (disambiguation).

In biochemistry, p50 is the partial pressure of a gas required to achieve 50% saturation of a particular protein’s binding sites.生化学では、特定のタンパク質の結合部位が50%飽和するのに必要な気体の分圧を表わします。 p50の値は基質親和性と負の相関があり、値が低いほど親和性が高く、逆に高いほど親和性が低い。 この用語は、酵素が最大反応速度の50%を達成するために必要な基質濃度を示すミカエリス-メンテン定数(KM)に類似している。 ミオグロビンは酸素1分子を結合できるタンパク質で、以下の可逆反応のように、その平衡定数K(これは可逆的な会合-解離現象を記述しているので解離定数でもある)は、(平衡時の)自由ミオグロビンと自由酸素の濃度をミオグロビン-酸素複合体の濃度で割ったものに相当すると想像してください。

Mb + O 2 ↽ – – ⇀ Mb ⋅ O 2 {displaystyle {ce {Mb+O_{2}<=>Mbcdot O_{2}}}} K = {displaystyle {ce { {it {{K}={rm {frac {}}}}}} }

ミオグロビンの分飽和度YO2は、全ミオグロビン濃度のうち何パーセントが酸素と結合したミオグロビンで構成されているかであり、その濃度と解離定数Kの和に対する自由酸素の濃度と置き換えることができる。 2原子酸素は気体ですから、溶液中の濃度は分圧として考えることができます。

Y O 2 = + ⇒ K + ⇒ p O 2 K + p O 2 {displaystyle Y_{O_{2}}={rm {{frac}{+}}Rightarrow {rm {{frac}{{it {{K},{rm {+}}}}Rightarrow {rm {frac {p{rm {O_{2}}}}{it {{K},{rm {+},{p{rm {O_{2}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

分画飽和度が50%になる分圧をp50と定義することから、実際には解離定数Kと等しいことが推論できる。

p 50 K + p 50 = 0.5 ⇒ p 50 = K {displaystyle { {p_{50}}{K+p_{50}}=0.5}Rightarrow p_{50}=K}

例えば、ミオグロビンのO2に対するP50は130パスカルですが、成人ヘモグロビンのP50は3.5kPaと言われています。 したがって、O2分圧が低いときには、ヘモグロビンと結合したO2がミオグロビンに移行しやすくなる。 ミオグロビンは筋肉組織に高濃度で存在し、酸素を筋肉組織の筋繊維に移動させ、筋収縮の燃料となるエネルギー生成に利用することができるのである。 また、ヒト胎児ヘモグロビンは成人ヘモグロビンよりも親和性が高い(P50が低い)ため、胎盤拡散関門を越えて酸素を取り込むことができる

という例もある。

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