动力学亲和力分析.ppt

动力学 亲和力分析 基础知识介绍 2 什么是动力学和亲和力 动力学反应发生的速度 与时间相关结合 分子间结合的速度解离 分子复合物解离的速度动力学分析能够确定在一个给定的时间跨度内 分子复合物是否能够结合还是完全解离亲和力分子间结合的强度 与时间无关亲和力分析能够确定反应处于平衡状态 结合与解离形成动态平衡 时 复合物的浓度 3 动力学分析和亲和力分析的相关性 细胞本身就是一个动态系统 极少处在平衡状态同样的亲和力 不同的反应 动力学数据一般并不相同动力学数据提供了更多的信息 4 同样的亲和力 不同的动力学 所有4个化合物的亲和力数据相同KD 10nM 10 8M结合动力学常数可有不同数量级范围内的改变 本例中为4个数量级 konkoff M 1s 1 s 1 10610 210510 310410 410310 5 时间 浓度 1000nM 所有靶位点被占据 Response 时间 30min 60min 浓度 100nM 5 用Biacore获得动力学和亲和力数据的3种方式 监测结合和解离速率亲和力动力学监测稳态水平亲和力动力学监测溶液中游离的分析物分子亲和力动力学 Yes Yes Yes Yes No No 6 1 1动力学模型的速率方程 7 平衡常数 Equilibriumconstants 8 Biacore中的平衡和动力学 A是溶液中的待分析物 analyte A的游离浓度由流动系统控制 在检测中保持恒定AB是结合复合物AB的浓度可通过直接检测RU得到 表示为RB是偶联在传感芯片上的分子总浓度能用RU表示 相当于最大结合反应理论值RmaxB的游离浓度即Rmax R A B AB ka kd 我们无需知道复合物和配体的实际浓度 9 Biacore中的速率和亲和力 10 传感图中的变量和表示方式 11 传感图中的信息 Rmax Req和KD的关系 12 物质迁移 MassTransport 在Biacore中 和动力学测量相关的一种现象描述生物分子从溶液向芯片表面转移的过程和生物分子间的相互作用无关在Biacore中 所检测到的反应速率是物质迁移现象和分子间的相互结合作用的综合结果通过使用合适的反应环境 质量转移导致的影响能够被最大程度地控制 13 什么是物质迁移 扩散的物质迁移单一样品在静态的系统中 分析物梯度 经过一定的时间 靠近芯片表面的分析物的浓度将会逐渐降低 并逐渐在溶液中形成一个分析物浓度梯度 14 分析物的消耗和补充 分析物由持续流动的样品所补充随着流速的下降 扩散效应会逐渐占据主导性 在配体 分析物表面发生的生物分子相互作用 1 2 3 15 减少物质迁移的影响 更低的Rmax ligand密度 高进样流速高流速有效减少了扩散距离可选的预设分析模式中已考虑了物质迁移效应 实验设计 17 实验设计稳态实验 分析亲和力 通过一系列不同的分析物浓度 确定达到稳态的结合水平较高的偶联水平浓度范围至少应该覆盖芯片表面的20 80 饱和度 RMAX 设置对照芯片表面设置至少一个浓度的样品重复设置零浓度样品 18 必须考虑的几个因素动力学分析 试剂纯度偶联方法偶联水平配体活性样品流速分析物浓度范围 19 分析物浓度动力学分析 浓度应该覆盖所有范围的结合曲线 低浓度 饱和浓度 设置至少一个浓度的样品重复设置零浓度样品 20 总结 亲和力分析获得亲和力平衡常数适合分析结合和解离速度较快的相互作用过程动力学分析获得反应速率常数和亲和力平衡常数对分子间相互作用的详细描述具有相同亲和力数据的反应 结合和解离