IC50

IC₅₀, или концентрация полумаксимального ингибирования — показатель эффективности лиганда при ингибирующем биохимическим или биологическим взаимодействии. IC₅₀ является количественным индикатором, который показывает, сколько нужно лиганда—ингибитора для ингибирования биологического процесса на 50 %. Этот показатель обычно используется в качестве индикатора активности вещества-антагониста в фармакологических исследованиях. Иногда этот показатель применяется в форме pIC₅₀ (отрицательный десятичный логарифм величины IC₅₀): такая форма применяется в случаях, когда линейный рост концентрации вызывает экспоненциальный рост эффекта. Согласно документам FDA, IC₅₀ является показателем концентрации лекарственного вещества, необходимого для 50 % ингибирования тестовой реакции in vitro^[1].

По своей сути показатель IC₅₀ является подобным ЕС₅₀, который используется для агонистов.

Определение IC50 в эксперименте

Исследование функционального антагонизма

Величина IC₅₀ биологически активного вещества может быть определена путем построения кривой доза-эффект и последующего исследования эффекта подавления активности агониста различными дозами (или концентрациями) антагониста.

Как и в случае ЕC₅₀, величина IC₅₀ сильно зависит от условий эксперимента: времени, выделенного на развитие эффекта, температуры окружающей среды и индивидуальных свойств реакционной системы. Примером зависимости последнего вида может быть IC₅₀ ингибиторов активности АТФ-зависимых ферментов: в данном случае IC₅₀ ингибиторов сильно зависит от концентрации АТФ в реакционной среде.

Показатель IC₅₀ часто используется для сравнения активности двух антагонистов; но такое сравнение требует тщательной унификации экспериментальных условий в опытах с ними обоими.

IC 50 и аффинность

IC₅₀ не является непосредственным индикатором аффинности, но является связанной с ней величиной. Такая связь для случая конкурентного взаимодействия может быть описано с помощью уравнения Ченга-Прусова^[2]

$K_i = \frac{IC_{50}}{1+\frac{[S]}{K_m}}$, где

K_i — активность связывания ингибитора с реакционным субстратом, IC₅₀ — функциональные активность ингибитора, [S] — концентрация реакционного субстрата, K_m — концентрация субстрата, при которой активность фермента (или агониста, ингибирование которого исследуется) равна 50 % от максимальной. Несмотря на то, что значение IC₅₀ может быть различным в разных опытах (в зависимости от экспериментальных условий), K_i представляет собой постоянную величину — константу ингибирования биологически активного вещества. В данном случае физический смысл K_i — концентрация конкурентного лиганда, при которой он связывается с половиной мест связывания, имеющихся на реакционном субстрате, при условии отсутствия агониста^[3].

Примечания

1. ↑ [http://www.fda.gov/ohrms/dockets/ac/00/slides/3621s1d/sld036.htm IC50 versus EC50
2. ↑ Cheng Y, Prusoff WH (December 1973). «Relationship between the inhibition constant (K1) and the concentration of inhibitor which causes 50 per cent inhibition (I50) of an enzymatic reaction». Biochem Pharmacol 22 (23): 3099–108. DOI:10.1016/0006-2952(73)90196-2. PMID 4202581.
3. ↑ (1996) «Inbred mouse strains vary in oral self-selection of nicotine». Psychopharmacology 124 (4): 332–9. PMID 8739548.

Ссылки

• IC50 to pIC50 calculator
• Online tool for analysis of in vitro resistance to antimalarial drugs
• IC50-to-Ki converter