La constante de unión de equilibrio y la fuerza de unión

En la célula, las proteínas chocan aleatoriamente con otras moléculas, como otras proteínas, ácidos nucleicos y ligandos de moléculas pequeñas.

Si la unión es inespecífica, pocas interacciones no covalentes entre las moléculas dan lugar a una breve asociación.

Si un ligando específico se une a la proteína, forma extensas interacciones no covalentes a lo largo de superficies complementarias. Tales complejos son estables, permaneciendo unidos durante mucho tiempo, antes de disociarse.

La fuerza de una interacción de enlace se informa en términos de su constante de equilibrio, K_b, también llamada constante de enlace o asociación.

K_b se puede calcular a partir de la relación entre la concentración del complejo proteína-ligando y las concentraciones de proteína no unida y ligando que se encuentran en equilibrio.

Dada su relación con el cambio de energía libre debido a la unión, un K_b grande significa una gran disminución en delta G, lo que indica una fuerte afinidad entre la proteína y el ligando.

Dos procesos que compiten entre sí son importantes para la unión proteína-ligando: la asociación de una proteína y un ligando para formar un complejo y la disociación del complejo en los reactivos.

La constante de asociación, k_on, es una medida del número de eventos de unión por segundo entre una proteína y su ligando; se puede utilizar para calcular la tasa de unión del ligando a la proteína a una concentración dada.

Por el contrario, k_off es una medida del número de eventos de disociación; se puede usar para calcular qué tan rápido se desintegra el complejo.

Cuando la tasa de asociación es igual a la tasa de disociación, se alcanza un equilibrio, donde las concentraciones netas de productos y reactivos permanecen constantes.

Así, en equilibrio, k_por el producto de las concentraciones de equilibrio de la proteína y el ligando es igual a k_por la concentración de equilibrio del complejo proteína-ligando.

La reorganización de esta expresión también muestra que la relación entre k_y k_off es igual a K_b en equilibrio.