Не зависящая от времени методология определения константы Михаэлиса–Ментен посредством исследования электрохимико-каталитического механизма при циклической ступенчатой вольтамперометрии белковой плёнки

Вольтамперометрия белковой плёнки признана высокоэффективным инструментом механистической энзимологии, а также перспективным подходом к получению термодинамической и кинетической информации, связанной с окислительно-восстановительной химией многих ферментов. Этот метод требует лишь небольшого количества редокс-фермента, молекулы которого образуют мономолекулярную плёнку на поверхности рабочего электрода. В настоящей работе представлен простой, не зависящий от времени циклический вольтамперометрический метод определения кинетики химической стадии электрохимико-каталитического (EC′) механизма в условиях белковой плёнки. Теоретические результаты для поверхностного EC′-механизма показывают, что предельный циклический вольтамперометрический каталитический ток, измеренный при больших перенапряжениях, зависит исключительно от скорости химической регенерационной реакции. При больших перенапряжениях предельный ток стационарных циклических вольтамперограмм не зависит от каких-либо кинетических и термодинамических параметров, связанных с электродной реакцией адсорбированного фермента. Предлагаемый подход основан на зависимости величины предельного тока экспериментальных стационарных циклических вольтамперограмм от концентрации субстрата.