Podrobno

Addressing sensitivity and non-uniqueness in the determination of enzyme kinetic parameters
ID Lakner, Mitja (Avtor), ID Plazl, Igor (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,29 MB)
MD5: 222C1E607D5D529035AC12BB67FE9F67
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite http://silverstripe.fkit.hr/cabeq/past-issues/article/2459 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Accurate determination of enzyme kinetic parameters is critical for model-based design and intensification of biocatalytic processes, particularly in microscale systems. While Michaelis-Menten kinetics provides a foundational framework, its extension to reversible, multi-substrate, and inhibited reactions introduces significant challenges in parameter estimation-most notably, parameter sensitivity and non-uniqueness. This study systematically investigates these challenges across three case studies of increasing complexity: (i) mono-substrate Michaelis-Menten kinetics, (ii) reversible enzymatic reactions with four parameters, and (iii) a six-parameter reversible mono-substrate kinetic model with substrate and product inhibition. In the first two cases, we show that vastly different parameter sets can yield nearly indistinguishable model fits to experimental data, exposing the limitations of classical graphical and nonlinear regression methods. In the mono-substrate case based on real experimental data, two parameter sets differing by nearly two orders of magnitude produce virtually identical model outputs, demonstrating practical non-uniqueness even for simple kinetic models. For the six-parameter inhibited system, a theoretical and numerical analysis reveals intrinsic non-uniqueness of the parameter estimation problem, characterized by an in finite family of parameter vectors yielding identical solutions. These results demonstrate that parameter non-uniqueness is not merely a consequence of experimental noise, but a structural property of complex kinetic models, emphasizing the need for more robust and structurally informed modeling approaches in biocatalysis.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:enzyme kinetics, kinetic parameter estimation, parameter non-uniqueness
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:Str. 227-236
Številčenje:Vol. 39, iss. 4
PID:20.500.12556/RUL-180086 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:66.098:577.15
ISSN pri članku:1846-5153
DOI:10.15255/CABEQ.2025.2459 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:268739843 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:02.03.2026
Število ogledov:81
Število prenosov:20
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Chemical & biochemical engineering quarterly
Skrajšan naslov:Chem. biochem. eng. q.
Založnik:Croatian Association of Chemical Engineers
ISSN:1846-5153
COBISS.SI-ID:524828441 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:encimska kinetika, določitev kinetičnih parametrov, parametrična neenoličnost

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0191-2020
Naslov:Kemijsko inženirstvo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-50041-2023
Naslov:Razvoj imobiliziranih katalizatorjev za pripravo devteriranih organskih spojin

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J4-4562-2022
Naslov:Intenzifikacija biokatalitskih procesov z uporabo evtektičnih topil v mikropretočnih sistemih za trajnostno valorizacijo odpadkov - BioInDES

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-60044-2025
Naslov:Računalniško podprto okolje za sistematično sintezo, načrtovanje in vključevanje pretočne kemije in mikroprocesov v trajnostne proizvodne sisteme, ciljano na Moč-do-X

Financer:EC - European Commission
Številka projekta:101160108
Naslov:Twinning for Building Excellence and Innovative Solutions in Flow Catalysis
Akronim:FLOWCAT

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj