結構生物化學/酶/雙倒數圖:Lineweaver Burk 圖

雙倒數方程是透過對 Michaelis-Menten 方程的兩邊取倒數得到的。雙倒數圖(也稱為 Lineweaver-Burk 圖)是透過將初始速度的倒數 (1/V0) 作為底物濃度倒數 (1/[S]) 的函式繪製得到的。Vmax 可以準確地確定,因此 KM 也可以準確地確定,因為形成了一條直線。所得直線的斜率為 KM/Vmax,y 軸截距為 1/Vmax,x 軸截距為 -1/KM。使用 Michaelis-Menten 方程,Vmax 是一個漸近線,因此只能近似,因此 KM(即 Vmax/2)不能準確地確定。該圖是確定不同抑制劑(如競爭性、非競爭性和反競爭性)的有效方法。

對於競爭性抑制劑,抑制劑與底物分子競爭結合到結合位點。因此,KM 將會增加,而 Vmax 值不會改變。這意味著兩個圖將具有相同的 y 軸截距,如下所示。但是新的 x 軸截距可能難以捉摸。對於這種型別的抑制劑,需要更高濃度的底物才能使一半的活性位點被佔據。因此 KM2 將大於 KM1。這轉化為 KM1 的倒數比 KM2 的倒數更大。但是 x 軸截距前面有負號,因此在圖上它必須相對於之前的截距向右移動。為了在雙倒數圖上顯示這一點,斜率將增加以顯示競爭性抑制劑結合強度的增加。雖然斜率在抑制劑存在的情況下增加,但在抑制劑存在和不存在的情況下,y 軸截距保持不變。
對於非競爭性抑制劑,抑制劑只與酶-底物複合物結合;因此,它不會與底物競爭結合位點。因此,KM 和 Vmax 值都會下降。因此,新 Vmax 的倒數值應位於軸上的更高位置,因為當分母變小時,分數會變大。新的 KM 的倒數值將向左移動,解釋與競爭性抑制劑的解釋類似。為了在雙倒數圖上顯示這一點,斜率將保持與酶沒有與抑制劑結合時的相同,但 x 軸截距將減小。在有和沒有非競爭性抑制劑的情況下,酶的雙倒數圖將是兩條平行線。
對於反競爭性抑制劑,抑制劑可以在底物結合到結合位點之前與酶結合。它不必等待酶變成酶-底物複合物才能與酶結合。抑制將導致 Vmax 值下降,而 KM 不受影響。這意味著 -1/KM 的值對於兩條線保持不變,而新的 1/Vmax 的值相對於之前的值更高。為了在雙倒數圖上顯示這一點,Vmax 的下降將導致 y 軸截距更高,斜率更大。
黑線表示沒有抑制劑存在時速度的倒數,藍線表示抑制劑存在時的速度的倒數。