Die experimentell erhaltene Kurve hat eine Form, die an zwei Säure-Basen-Titrationskurven von Aminosäuren erinnert. Man kann deshalb aus der pH-Abhängigkeit der Enzymaktivität Rückschlüsse ziehen auf funktionelle Aminosäureketten, die für die Enyzmaktivität notwendig sind. Welche Seitenketten könnten für die pH-Optima der beiden Phosphatasen verantwortlich sein? Welche Ladung tragen diese Seitenketten im aktiven Enzymmolekül? -> Antwort Hypothetische Erklärungsmöglichkeit: Im einfachsten Fall entsprechen die Schenkel des pH-Aktivitätsprofils den Titrationskurven von je einer ionisierbaren Gruppe an der aktiven Stelle, wobei - auch wieder im einfachsten Fall - die Wendepunkte den pKa-Werten der ionisierbaren Gruppen entsprechen. Bewegen Sie den Cursor über das Aktivitätsprofil in der Abbildung, um die Titrationskurve der Aminosäurereste sichtbar zu machen. Die saure Phosphatase ist demnach nur aktiv, wenn die Carboxylgruppe (pKa ~4) in der Seitenkette von Asparaginsäure oder Glutaminsäure deprotoniert vorliegt (-COO-) und eine Imidazolgruppe (pKa ~6) von Histidin protoniert vorliegt (ImH+). Die alkalische Phosphatase ist nur aktiv, wenn zum Beispiel eine α-Aminogruppe deprotoniert vorliegt (alpha-NH2) und die Aminogruppe einer Lysinseitenkette protoniert ist (epsilon-NH3+). NB: Die Realität ist allerdings oft und auch hier bei den Phosphatasen komplizierter. Welche andere nicht zum Enzym gehörende funktionelle Gruppe könnte für eine pH-Abhängigkeit der Reaktion auch verantwortlich sein, und in welchem pH-Bereich? -> Antwort Die Reaktionsgeschwindigkeit könnte auch durch den Ionisierungszustand des Substrats beeinflusst werden. Die pKa-Werte für Phosphatester liegen im folgenden Bereich: pKa1 = 2, pKa2 = 7, pKa3 = 12. Somit könnte die Reaktionsgeschwindigkeit im pH-Bereich 1-3, 6-8 und 11-13 beeinflusst werden.