4.4
細胞内では、タンパク質は他のタンパク質、核酸、低分子リガンドなどの他の分子とランダムに衝突します。
結合が非特異的である場合、分子間の非共有結合相互作用はほとんどなく、短い会合を生じます。
特定のリガンドがタンパク質に結合すると、相補的な表面に沿って広範な非共有結合性相互作用が形成されます。そのような複合体は安定しており、解離する前に長期間結合したままである。
結合相互作用の強度は、その平衡定数K b(結合定数または会合定数とも呼ばれる)の観点から報告されます。
Kbは、平衡状態で見出される未結合タンパク質およびリガンドの濃度に対するタンパク質-リガンド複合体の濃度の比から計算できます。
結合による自由エネルギー変化との関係を考えると、Kbが大きいとデルタGが大幅に減少し、タンパク質とリガンドの親和性が強いことを示しています。
タンパク質-リガンド結合には、タンパク質とリガンドの会合による複合体の形成と、複合体の反応物への解離という2つの競合するプロセスが重要です。
関連定数konは、タンパク質とそのリガンドとの間の1秒あたりの結合イベントの数を示す尺度であり、特定の濃度でのタンパク質へのリガンド結合速度を計算するために使用できる。
逆に、koff は解離イベントの数を示す尺度であり、複合体がどれだけ早く崩壊するかを計算するために使用できます。
会合速度が解離速度と等しい場合、平衡に達し、生成物と反応物の正味濃度は一定のままです。
したがって、平衡状態では、タンパク質とリガンドの平衡濃度の積のk倍は、タンパク質-リガンド複合体の平衡濃度のk倍に等しくなります。
この式を並べ替えると、kon と koff の比率が平衡状態で Kb に等しいことも示しています。
平衡結合定数(K_b)は、タンパク質とリガンドの相互作用の強さを定量化します。反応が平衡にある場合、K_bは次のように計算できます。

ここで、PとLはそれぞれ未結合のタンパク質とリガンド、PLはタンパク質-リガンド複合体です。
結合したリガンドの量はリガンドの結合速度にも関連するため、実験では、次の…
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