Сродство

Сродство́ — способность одного объекта (тела) связываться с другим объектом и образовывать таким образом новый комплексный объект. Понятие сродство применяется как к физическим (пр. Сродство к электрону) объектам (Элементарным частицам, атомам), так и к сложным молекулам (в химии), в том числе и к белкам (в биохимии). Коэффициентом, характеризующим силу сродства, является энергия связи, выделяющаяся или затрачиваемая при возникновении связи объектов(далее молекул), измеряемая в килоджоулях(кДж) или электронвольтах (эВ).

Термин «аффинность» или «аффинитет» фактически является синонимами понятия «сродства», тем не менее в русском научном языке это слово больше относится к иммунологии (взаимодействие антигена и антитела). В неорганической химии похожим значением обладает термин «электроотрицательность», характеризующий сродство одинарных атомов друг к другу.

В биохимии сродство лиганда к рецептору характеризует так называемый коэффициент K_i (сокр. от a dissociation constant used in receptor binding and enzyme inhibition — Константа диссоциации применительно к связыванию с рецепторами (receptor binding), а также ингибирования энзимов). K_i можно рассчитать^[1] по следующей форуле. Если EC₅₀ — половина от максимально эффективной концентрации лиганда, характеризующий силу действия лиганда на рецептор, [ligand] — концентрация лиганда в растворе, K_d — константа диссоциации для для лиганд-рецепор связи.

$K_{i} = \frac{EC_{50}}{1 + \frac{\left[ {ligand} \right]}{K_{d}}}$

Таким образом K_i — это концентрация конкурирующего лиганда, если он соединён с половиной доступных рецепторов в равновесном состоянии системы. Чем ниже K_i — тем большее сродство к рецептору имеет данный лиганд.^[1]

Существует несколько общедоступных базы данных (Ki Database) коэффициентов K_i, например BindingDB.org или PDSP Ki Database.

Отметим, что K_i характеризует силу взаимодействия (в том числе время, в течение которого рецептор занят лигандом), но не характеризует модальность(полярность) этой силы(ингибирование либо активация рецептора).

Так же, в настоящие время существуют программы — симуляторы, использующиеся в процессе фармакологических исследований, с помощью которых можно рассчитывать коэффициенты связи заданных лигандов к заданным белкам-рецепторам (см. Молекулярное моделирование).

Ссылки

• Химическое сродство // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Компьютерное моделирование структуры амилолитических ферментов
• Background on Proteins, Small Molecules, and Binding

Примечания

1. ↑ ^{1 2} binding data with one class of receptors