Springen naar inhoud

PhilipVoets

Lid geworden: 21 mrt 2009
Offline Laatste activiteit: 30 jul 2018 17:07

Berichten die ik gemaakt heb

In Topic:Relatie tussen dissociatie van eiwit-substraatcomplex en temperatuur

24 juni 2018 - 19:14

T.a.v. je laatste alinea uit je vorige bericht: ik begrijp van je dat als de dissociatie van het complex tot vrij eiwit en vrij toxine relatief traag verloopt (en dus de rate-limiting step is), de temperatuur-afhankelijkheid van de diffusieconstante bij benadering verwaarloosd mag worden. Dat zou betekenen dat de klaring afhankelijk is van temperatuur volgens: Cl ~ T/(T+C) i.p.v. Cl ~ T^2/(T+C) --> het kwadraat in deze tweede vergelijking reflecteert de lineaire afhankelijkheid van de diffusieconstante van temperatuur (zie afleiding), maar als de diffusie over de membraan toch verwaarloosd mag worden als zijnde niet 'rate-limiting', vervalt het kwadraat en volgt de eerste vergelijking daar weer uit). Het tweede deel van je laatste alinea volg ik niet helemaal; de diffusieconstante hangt exponentieel af van temperatuur terwijl er een lineair verband bestaat tussen diffusieconstante en temperatuur. Is het dan niet te kort door de bocht om te stellen dat ze beide op dezelfde manier van temperatuur afhangen?

 

Gr.

 

Philip


In Topic:Relatie tussen dissociatie van eiwit-substraatcomplex en temperatuur

24 juni 2018 - 11:07

Dag Marko,

 

Allereerst, hartelijk dank weer voor de uitgebreide analyse. Ik heb hieronder een aantal opmerkingen geplaatst.

 

 

Beste Philip,

 

Een paar opmerkingen bij je model:

 

- Je noemt dat binding met toxines gedreven is door elektrostatische interacties. Dit is (denk ik) niet in zijn algemeenheid waar. Er zullen gevallen zijn waarin toxines op hydrofobe bindingsplaatsen van een eiwit gaan zitten (al dan niet gepaard met conformatieveranderingen van het eiwit), en dan is de binding niet gedreven door elektrostatische interacties.

 

De binding betreft vooral stoffen als indoxylsulfaat en p-cresylsulfaat (als het prototype uremische toxine) met albumine in serum. Volgens de literatuur die ik heb kunnen terugvinden berust de vorming van het PBUT vooral op elektrostatische en Van der Waals-bindingen (zie o.a.: https://www.ncbi.nlm...es/PMC3942743/)

 

- Je schrijft dat [UT] proportioneel is met KD. Dit geldt alleen als [P]/[PBUT] constant is, maar dat is niet het geval als KD verandert. Bij verder gelijkblijvende omstandigheden, zal gelden dat dissociatie zal toenemen. [UT] neemt toe, [P] neemt toe, en [PBUT] neemt af, dus [P]/[PBUT] verandert. In welke mate dit gebeurt hangt af van de mate waarin bindingsplaatsen verzadigd zijn. Je zult aan de hand van concrete getallen (voor KD, en typische concentraties voor toxine en eiwit) moeten berekenen wat er precies gebeurt, dit kan (onder omstandigheden) zelfs vrijwel niets zijn. Ik zal eens op zoek gaan naar getallen in dat artikel (of als je ze zo kunt geven, uiteraard fijn), en kan aan de hand daarvan een inschatting maken.

 

Eens, dat was ook al mijn zorg inderdaad. Beetje wet van de communicerende vaten. Dit stuk blijft nog een beetje een knelpunt.

 

- Ik kan mij voorstellen dat er een verband is tussen NaCl-concentratie en KD en kan mij ook voorstellen dat dit in een bepaald bereik (min of meer) lineair is. Immers, bij eerste benadering is alles lineair. In zijn algemeenheid zou ik echter verwachten dat er een lineair verband is tussen de NaCl-concentratie en de vrije energie ΔG behorende bij deze dissociatiereactie, en dus overall een exponentieel verband.

 

De aanname dat er sprake is van een lineaire relatie volgt uit de experimenten van Devine et al. (zie bovenstaande link); ik ben het helemaal met je eens dat het enkel bij benadering en enkel binnen een zekere range zo zal zijn. Gelukkig correspondeert die range wel met wat fysiologisch nog haalbaar is. Zoals wel vaker het geval is, ben je gehouden aan de grenzen van wat de fysiologie toelaat (e.g., denaturatie van enzymen en transporters boven bepaalde temperatuur, osmotische lysis van cellen bij te hoge NaCl-concentratie, etc.)

 

- De koppeling aan diffusie maakt het wat ingewikkelder. Ik kan mij zo voorstellen dat de binding aan het eiwit sterk is en dissociatie langzaam verloopt; langzaam ten opzichte van diffusie naar de dialysestroom. In dat geval maakt het weinig uit of de concentratie [UT] in die stroom 0 is, of vrijwel 0, en het maakt ook niet uit of de diffusiecoëfficiënt afhangt van T. Aan de andere kant van het spectrum zit de casus waarin dissociatie en binding aan het eiwit snel verlopen, en dan bepaalt enkel de snelheid van het diffusieproces hoe snel de klaring verloopt. Wat daarbij scheelt is dat de diffusiecoëfficiënt op dezelfde manier afhangt van T als de KD dat doet, dus de proportionaliteit verandert niet. Het effect van [NaCl] zal wel anders zijn: bij hogere zoutconcentraties zal de viscositeit van het medium toenemen en de diffusiecoëfficiënt af. Dit alles overigens onder de aanname dat diffusie door het membraan heen niet de beperkende factor is.

 

Ja, daar heb je inderdaad een punt, haha.

 

Bottom line: de benadering is op zich juist, maar het zal van de precieze situatie afhangen of de afhankelijkheden zoals ze afgeleid zijn ook inderdaad zo optreden. 

 

In ieder geval nogmaals dank, hoor graag van je terug!

 

Groeten, Philip


In Topic:Verhouding Calcium/Fosfor verhoogt risico op botontkalking?

07 juni 2018 - 11:02

Dag,

 

Botweefsel is niet statisch, maar voortdurend aan het remodelleren (d.w.z. opbouw door osteoblasten, afbraak door osteoclasten). Dit proces wordt beïnvloed door allerlei hormonen, waarvan parathyroïdhormoon (PTH) veruit de belangrijkste is. Onder invloed van PTH wordt bot afgebroken en komen calcium- en fosfaationen vrij in het bloed. Vervolgens kan calcium en fosfaat weer gebruikt wordt om collageen in bot te mineraliseren. Nu is het zo dat een hoog fosfaatgehalte in het bloed (of een laag calciumgehalte) de afgifte van PTH kan stimuleren en daarmee -in theorie- botafbraak. In de praktijk is het echter zo dat de nieren de fosfaat- en calciumspiegels prima reguleren, dus dat het drinken van melk o.i.d. geen enkele invloed heeft op botafbraak. Enkel bij een zuivelarm dieet en vitamine-D-deficiëntie kan het zo zijn dat je te weinig bouwstenen hebt voor botmineralisatie en dat zou in theorie kunnen bijdragen aan osteoporose (botontkalking).

 

Groeten,

 

Philip Voets, arts Interne Geneeskunde


In Topic:Relatie tussen dissociatie van eiwit-substraatcomplex en temperatuur

07 juni 2018 - 10:31

Dag Marko,

Wederom hartelijk dank voor de uitgebreide uiteenzetting; dit was wat ik zelf ook ongeveer begreep uit de tekstboeken. Het passeert allemaal netjes de revue tijdens Biochemie in jaar 1 Geneeskunde, maar toch altijd fijn om het nog even terug te horen. Ik heb de aangepaste afleiding in de bijlage toegevoegd. Misschien wil je er eens een blik op werpen (zie ook PM/bericht). Als kleine bijkomstigheid is er overigens (in een studie van Devine et al., Toxins, 2016) een lineair verband tussen de NaCl-concentratie en KD beschreven; deze evenredigheid heb ik ook opgenomen. Door dialyseklaring te beschrijven als een diffusieproces volgens de wet van Fick kun je zo een relatie afleiden tussen de dialyseklaring van eiwitgebonden toxines en de chemische/fysische parameters die hierop invloed hebben. Hoor graag van je!

 

Nogmaals dankend,

Philip


In Topic:Relatie tussen dissociatie van eiwit-substraatcomplex en temperatuur

03 juni 2018 - 10:22

Hartelijk dank voor de uitgebreide reactie. Je schrijft: 

 

5cad214b0dce31052873da41357d2032.png

 

waaruit direct volgt dat wanneer ΔH positief is, KD bij hogere temperatuur ook hoger zal zijn, en dus (meer) dissociatie optreedt.

 

Maar er is toch sprake van een omgekeerd evenredig verband; dat zou willen zeggen dat bij hogere temperatuur K afneemt? Daarnaast vraag ik me af hoe het teken (postief of negatief) voor de standaardenthalpie van de dissociatiereactie van deze toxines bepaald kan worden.

 

Ik hoor graag van je terug!