Konstanta disocijacije

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu

U hemiji, biohemiji, i farmakologiji, konstanta disocijacije je specifični tip konstante ravnoteže koji meri sklonost objekta da se reverzibilno razdvoji (disocira) u manje komponente. Primeri disocijacije su razdvajanje hemijskog kompleksa u molekularne komponente, i razdvanje soli u jonske komponente. Konstanta disocijacije se obično obeležava sa , i one je recipročna vrednost konstante asocijacije. U specijalnom slučaju soli, konstanta disocijacije može isto tako da se zove konstanta jonizacije.

Za opštu reakciju

u kojoj se kompleks razdvaja u x A podjedinica i y B podjedinica, konstanta disocijacije se definiše sa:

gde su [A], [B], i [AxBy]- koncentracije A, B, odnosno kompleksa AxBy.

Protein-ligand vezivanje[uredi - уреди | uredi izvor]

Konstanta disocijacije se obično koristi za opisivanje afiniteta između ligand () (poput leka) i proteina (), i.e. kako čvrsto se ligand vezuje za određeni protein. Ligand-protein afiniteti su pod utjecajem ne-kovalentnih intermolekulskih interakcija između dva molekula, kao što su vodonične veze, elektrostatike interakcje, hidrofobne i Van der Valsove veze. Kd je takođe zavisan od koncentracije drugih makromolekula, koji uzrokuju makromolekularnu gužvu.[1][2]

Formiranje ligand-protein kompleksa () se može se može opisati sledećim procesom

čija konstanta disocijacije se definiše sa

gde [], [] i [] označavaju molarne koncentracije proteina, liganda i kompleksa.

Konstanta disocijacije ima molarne jedinice (M), koje odgovaraju koncentraciji liganda [] na kojoj je polovina mesta vezivanja na proteinu zauzeta, i.e. koncentracija liganda, na kojoj je koncentracija proteina sa vezanim ligandom [], jednaka koncentraciji proteina bez vezanog liganda []. Što je manja konstanta disocijacije, to je čvršće ligand vezan, ili to je veći afinitet liganda i proteina. Na primer, ligand sa nanomolarnom (nM) konstantom disocijacije se vezuje čvršće za određeni protein nego ligand sa makromolarnom (M) konstantom disocijacije.

Pod-nanomolarne konstante disocijacije kao rezultat ne-kovalentnih vezujućih interakcija između dva molekula su retke. Ipak, postoje neki važni izuzeci. Biotin i avidin se vezuju sa konstantama disocijacije od oko M = 1 fM = 0.000001 nM.[3] Proteinski inhibitori ribonukleaza isto tako mogu da vežu ribonukleaze sa sličnim M afinitetom.[4]

Konstanta disocijacije za pojedine ligand-protein interakcije je u znatno meri zavisna eksperimentalnih uslova (npr. temperatura, pH i koncentracija soli). Efekata različitih eksperimentalnih uslova je da efektivno menjaju jačinu intermolekularnih interakcija koje vezuju data ligand-protein kompleks.

Lijekovi mogu proizvesti štetne nuspojave putem interakcija s proteinima sa kojima nisu namenjeni ili dizajnirani da interaguju. Zbog toga je znatan deo farmaceutskih istraživanja usmeren na dizajn lekova koji se vezuju samo za njihove ciljane proteine s visokim afinitetom (tipično 0.1-10 nM) ili ka poboljšanju afiniteta pojedinog leka i njegovog in-vivo proteinskog cilja.

Vidi još[uredi - уреди | uredi izvor]

Literatura[uredi - уреди | uredi izvor]

  1. Zhou HX, Rivas G, Minton AP (2008). "Macromolecular crowding and confinement: biochemical, biophysical, and potential physiological consequences". Annual Review of Biophysics 37: 375–97. DOI:10.1146/annurev.biophys.37.032807.125817. PMC 2826134. PMID 18573087. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2826134/. 
  2. Minton AP (April 2001). "The influence of macromolecular crowding and macromolecular confinement on biochemical reactions in physiological media". The Journal of Biological Chemistry 276 (14): 10577–80. DOI:10.1074/jbc.R100005200. PMID 11279227. http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=11279227. 
  3. Livnah O, Bayer EA, Wilchek M, Sussman JL (June 1993). "Three-dimensional structures of avidin and the avidin-biotin complex". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 90 (11): 5076–80. PMC 46657. PMID 8506353. http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=8506353. 
  4. Johnson RJ, McCoy JG, Bingman CA, Phillips GN, Raines RT (April 2007). "Inhibition of human pancreatic ribonuclease by the human ribonuclease inhibitor protein". Journal of Molecular Biology 368 (2): 434–49. DOI:10.1016/j.jmb.2007.02.005. PMC 1993901. PMID 17350650. http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022-2836(07)00168-4.