第109回薬剤師国家試験　問115　β-ラクタマーゼの反応速度論

■ 正解
3、4

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■ 与えられた回帰式（Lineweaver–Burkプロット）

図2より、回帰直線は：

1/v = 75 × (1/[S]) + 15

Lineweaver–Burk式：

1/v = (K_m/V_max) × (1/[S]) + 1/V_max

比較すると：

• 傾き（K_m/V_max）＝ 75
• 切片（1/V_max）＝ 15

よって：

V_max = 1/15 = 0.0666… ≈ 0.067 nmol/mL・min

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■ 各選択肢の検証

● 1　β-ラクタマーゼは酸化還元酵素である（誤）
β-ラクタマーゼはペニシリンのβ-ラクタム環を加水分解する酵素であり、
分類は加水分解酵素（ヒドロラーゼ）。
→ 酸化還元酵素ではない。

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● 2　酵素量を2 ngにしても反応生成物量は変わらない（誤）
酵素量を増やすと、V_max は比例して増加する。
（ミカエリス・メンテン式は酵素量に依存）
→ 生成物量は変わらないわけではない。

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● 3　V_max = 0.067 nmol/mL・min（正）
切片 1/V_max = 15 より、
V_max = 1/15 = 0.0666… ≈ 0.067。
→ 正しい。

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● 4　競合阻害薬を加えると見かけの K_m は 5.0 μmol/L より大きくなる（正）
競合阻害では：

• K_m（見かけ）は増加
• V_max は変化しない

図2の傾き 75 = K_m/V_max より、 K_m = 75 × 0.067 ≈ 5.0 μmol/L。

競合阻害薬を加えると K_m はこれより大きくなる。 → 正しい。

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● 5　非競合阻害薬を加えると図2の傾きは小さくなる（誤）
非競合阻害では：

• V_max が低下
• K_m は変化しない

傾き（K_m/V_max）は、V_max が下がるため増加する。

→ 傾きは小さくならず、むしろ大きくなる。

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■ まとめ

• V_max = 0.067 → 3 正
• 競合阻害で K_m↑ → 4 正
• β-ラクタマーゼは加水分解酵素 → 1 誤
• 酵素量↑で反応速度↑ → 2 誤
• 非競合阻害で傾き↑ → 5 誤

→ 正解は 3 と 4