定義
KmはMichaelis–Menten反応でv = Vmax/2となる基質濃度、Vmaxは基質が十分多く全酵素活性部位がほぼ占有されたときの最大初速度である。Vmax = kcat × 総酵素濃度と表せる。
イメージ
Kmは窓口を半分埋めるための客数、Vmaxは全窓口が稼働したときの最大処理能力に近い。窓口数を増やせばVmaxは上がるが、各窓口の基質への性質が同じならKmは変わりにくい。
仕組み
Kmが低い酵素は低い基質濃度で半最大速度に達するため、単純系では基質への見かけの親和性が高いと解釈される。Vmaxは酵素量、kcat、温度、pHなどで変化する。酵素量を2倍にすると通常Vmaxは2倍になるがKmは不変である。競合阻害では見かけのKmが上昇しVmaxは保たれ、純粋非競合阻害ではVmaxが低下しKmは不変となる。Lineweaver–Burkプロットは概念理解に使えるが、低基質濃度の誤差を強調するため実測解析では非線形回帰が適する。
例
二つのアイソ酵素でVmaxが同じでも、Kmが低い方は低基質濃度で高い速度を示す。一方、基質が十分高ければ両者は同じVmaxへ近づく。