Benzoylcholine, indole-3-acetic and human serum butyrylcholinesterase interactions

Benzoyilkolin, indol-3-asetik asit ve insan serum butirilkolinesterazı etkileşimleri

Abstract

In this study we studied the kinetic interaction of indole-3- acetic acid with human serum butyrylcholinesterase. Butyrylcholinesterase was purified from human serum and the benzoylcholine kinetics was analyzed. The enzyme had a Km value of 14.22 ± 2.97 μM. The Hill plot was linear with a value of nH = 0.95, displaying that the enzyme follows Michaelis-Menten kinetics with regard to benzoylcholine. Through inhibition studies, indole-3-acetic acid was found to be a noncompetitive inhibitor for human serum butyrylcholinesterase with benzoylcholine as substrate. The Ki value was calculated as 1.86 ± 0.27 mM. In our previous study on human serum butyrylcholinesterase using butyrylthiocholine as substrate, indole-3-acetic acid was found to be a linear-mixed type inhibitor. This difference in kinetic behavior with regards to two different substrates could arise from the tighter binding of the more bulky and hydrophobic benzoyl group to the hydrophobic pocket of the active site gorge rather than the butyryl group and that the binding of this butyryl group could be sterically hindered by the indole-3-acetic acid.

Özet

Çalışmamızda insan serum butirilkolinesterazı ile indol-3-asetik asidin kinetik etkileşimini incelemeyi amaçladık. İnsan serumundan saflaştırılan butirilkolin-esteraz ile substrat olarak benzoyilkolin kullanılarak yapılan kinetik incelemelerde Km değeri 14.22 ± 2.97 μM olarak hesaplandı. Doğrusal bir Hill grafiği elde edildi ve Hill sabiti nH = 0.95 olarak belirlendi. Bu sonuçlara göre enzim, substrat olarak benzoyilkolin ile Michaelis-Menten kinetiğine uyan bir davranış göstermektedir. Artan benzoyilkolin derişimleri varlığında yapılan inhibisyon çalışmaları ile, indol-3-asetik asidin etki mekanizmasının nonkompetetif tipte inhibisyon olduğu saptandı ve non-lineer regresyon analizi ile Ki değeri 1.86 ± 0.27 mM bulundu. Daha önce butirilkolinesteraz ve indol-3-asetik asit ile yaptığımız bir çalışmada, substrat olarak butiriltiyokolin kullanıldığında indol-3- asetik asidin lineer karışık tipte inhibitör davranışı gösterdiğini tespit edilmiştir. İki substratın farklı kinetik davranış göstermesinin nedeni, butiril gruba kıyasla daha büyük hidrofobik hacim kaplayan benzoyil grubun aktif merkezdeki hidrofobik cebe daha güçlü bağlanması, buna karşılık butiril grubun bağlanmasının indol-3- asetik tarafından engellenmesi olduğu söylenebilir.