P50（圧力）

生化学において、p _{50 は}特定のタンパク質の結合部位の50%飽和を達成するために必要なガスの分圧を表します。 ^{[1] [2]} p ₅₀の値は基質親和性と負の相関関係にあり、値が低いほど親和性が高くなり、その逆も同様です。この用語は、酵素が最大反応速度の50%に達するために必要な基質濃度を特定するミカエリス・メンテン定数（K _M）に類似しています。

p ₅₀の概念は、ガスによるタンパク質の部分飽和を考慮することから派生しています。以下の可逆反応に従って、単一の酸素分子を結合できるタンパク質であるミオグロビンを想像してください。その平衡定数K (可逆的な結合-解離イベントを表すため、解離定数でもあります) は、遊離ミオグロビンと遊離酸素の濃度 (平衡時) の積をミオグロビン-酸素複合体の濃度で割ったものに等しくなります。

${\displaystyle {\ce {Mb+O_{2}<=>Mb\cdot O_{2}}}}$

${\displaystyle {\ce {\it {{K}={\rm {\frac {[Mb][O_{2}]}{[Mb\cdot O_{2}]}}}}}}}$

ミオグロビンの飽和度Y _{O 2 は}、ミオグロビンの総濃度のうち酸素結合ミオグロビンが占める割合であり、これは遊離酸素の濃度をその濃度と解離定数Kの合計で割ったものとして整理できます。二原子酸素は気体であるため、溶液中のその濃度は分圧として考えることができます。

${\displaystyle Y_{O_{2}}={\rm {{\frac {[Mb\cdot O_{2}]}{[Mb]+[Mb\cdot O_{2}]}}\Rightarrow {\rm {{\frac {[O_{2}]}{\it {{K}\,{\rm {+\,[O_{2}]}}}}}\Rightarrow {\rm {\frac {\it {p{\rm {O_{2}}}}}{\it {{K}\,{\rm {+\,{\it {p{\rm {O_{2}}}}}}}}}}}}}}$

p _{50 を}分数飽和度が 50% となる部分圧として定義すると、それが実際には解離定数Kに等しいことがわかります。

${\displaystyle {\frac {p_{50}}{K+p_{50}}}=0.5\Rightarrow p_{50}=K}$

例えば、ミオグロビンの_酸素に対するp 50_は130パスカルであるが、成人のヘモグロビンのP ₅₀は3.5 kPaである。したがって、酸素分圧が低い場合_、ヘモグロビンに結合した酸素_{はミオグロビンに移動しやすくなる。}筋組織に高濃度で存在するミオグロビンは、酸素を筋組織の筋繊維に輸送することができ、そこで筋収縮の燃料となるエネルギーの生成に使用される。^[3]もう1つの例は、ヒト胎児ヘモグロビンであり、成人ヘモグロビンよりも親和性が高い（P ₅₀が低い）ため、胎盤拡散障壁を越えて酸素を取り込むことができる。^[4]