3.7 : The Equilibrium Binding Constant and Binding Strength

Denge bağlanma sabiti (K_b), bir protein-ligand etkileşiminin gücünü ölçer. Reaksiyon dengede olduğunda K_b aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

burada P ve L sırası ile bağlanmamış protein ve ligand, PL ise protein-ligand komleksidir.

As the amount of bound ligand is also related to the rate of ligand binding, experiments can also determine K_b by examining the rates of protein-ligand association (k_on) and dissociation (k_off) using the following ratio:

Bağlı ligand miktarı da ligand bağlanma oranı ile ilişkili olduğundan, deneylerde ayrıca protein-ligand ilişki oranları (k_on) ve ayrışma oranları (k_off) incelenerek K_b aşağıdaki formül ile hesaplanabilir:

style=""text-align: center"">

Bu nedenle, denge bağlanma sabitini belirlemek için iki bağlanma testi kategorisi kullanılır-denge konsantrasyonlarını ölçenler ve bir reaksiyonun kinetiğini ölçenler. Bu durumda, reaksiyon ölçüm sırasında dengede olmalıdır.

Denge konsantrasyonlarını belirleme yöntemi, istenen hassasiyete ve sinyal algılama kolaylığına bağlıdır. Bu nedenlerden dolayı en yaygın olarak spektroskopik analizler kullanılmaktadır. Bu deneylerde, reaksiyon, bir UV-Vis spektrofotometresi tarafından tespit edilebilen belirli bir dalga boyunda bir reaktan veya bir ürünün absorbans değişikliği ölçülür. Alternatif olarak, reaktif veya ürün bir floresan prob ile etiketlenebilir veya içsel bir florofor kullanılabilir. Daha sonra, reaksiyon ilerlemesi floresans miktarındaki değişiklikten ölçülebilir. Bu analizler, bir reaktan konsantrasyonunun değiştirilmesiyle gerçekleştirilirken, deneyin geri kalanı sabit tutulur. Sonuçlar daha sonra çeşitli eğri uydurma yöntemleri ile grafiklenebilir ve analiz edilebilir.

Proteinler ve ligandlar arasındaki etkileşimler ayrıca çeşitli biyokimyasal ve spektroskopik teknikler kullanılarak incelenir. Yapısal analiz, X-ışını kristalografisi ve NMR spektroskopisi kullanarak, moleküler simülasyonlar yoluyla protein-ligand etkileşimleri tahmin edilebilir. Protein-ligand yerleştirme çalışmaları gibi teorik ve hesaplamalı yaklaşımlar, ilaç adayları da dahil olmak üzere küçük molekül ligandlarının konumunu ve etkileşimlerini karakterize etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilgisayar destekli ilaç tasarımı, geleneksel deneme yanılma ilaç test süreçlerini hızlandırmak için hızlı ve düşük maliyetli bir alternatiftir.