Konstanta disocijacije

Konstanta disocijacije se obično koristi za opisivanje afiniteta između ligand (${\displaystyle \mathrm {L} }$ ) (poput leka) i proteina (${\displaystyle \mathrm {P} }$ ), 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 (${\displaystyle \mathrm {C} }$ ) se može se može opisati sledećim procesom

${\displaystyle \mathrm {C} \rightleftharpoons \mathrm {P} +\mathrm {L} }$ 

čija konstanta disocijacije se definiše sa

${\displaystyle K_{d}={\frac {\left[\mathrm {P} \right]\left[\mathrm {L} \right]}{\left[\mathrm {C} \right]}}}$ 

gde [${\displaystyle \mathrm {P} }$ ], [${\displaystyle \mathrm {L} }$ ] i [${\displaystyle \mathrm {C} }$ ] označavaju molarne koncentracije proteina, liganda i kompleksa.

Konstanta disocijacije ima molarne jedinice (M), koje odgovaraju koncentraciji liganda [${\displaystyle \mathrm {L} }$ ] na kojoj je polovina mesta vezivanja na proteinu zauzeta, i.e. koncentracija liganda, na kojoj je koncentracija proteina sa vezanim ligandom [${\displaystyle \mathrm {C} }$ ], jednaka koncentraciji proteina bez vezanog liganda [${\displaystyle \mathrm {P} }$ ]. 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 (${\displaystyle \mu }$ 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 ${\displaystyle 10^{-15}}$  M = 1 fM = 0.000001 nM.^[3] Proteinski inhibitori ribonukleaza isto tako mogu da vežu ribonukleaze sa sličnim ${\displaystyle 10^{-15}}$  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.

• K_i baza podataka
• Kiselina
• pH