Kinetic model of biphasic character of catalase inhibition

Abstract

A mathematical model of kinetics of fungal catalase inhibition with hydroxylamine in presence of substrate (hydrogen peroxide) has been developed. The scheme includes an intermediate formation and slow reversible native enzyme production. The model is based on differential equations of nonstationary kinetics of the enzyme action. The computer simulation was carried out using adaptive Runge-Kuta method. Good satisfactory is achieved if the kinetic constants calculated by modeling nonstationary state of hydrogen peroxide decomposition are used for calculations of inhibition of the catalases at the second phase of inhibition and for kinetics of the intermediate formation, that was determined with stop-flow spectrophotometer.

Pasiūlytas grybinės katalazės inhibicijos hidroksilaminu esant substratui (vandenilio peroksidui) matematinis modelis. Schema apima tarpinio junginio susidarymą ir lėtą natyvios fermento formos regeneraciją. Modelis patvirtintas sprendžiant nestacionarios fermentinės kinetikos diferencialines lygtis. Kompiuterinis modeliavimas buvo atliekamas naudojant adaptyvinį Rungės-Kuto metodą. Geras atitikimas buvo gautas, kai kinetinės konstantos, paskaičiuotos modeliuojant vandenilio peroksido skaldymą nestacionariu atveju, yra panaudojamos skaičiuojant katalazių inhibiciją antroje inhibavimo fazėje ir tarpinio junginio susidarymo kinetiką, kuri buvo pamatuota naudojant sustabdyto srauto spektrofotometrą.