《受体配体结合研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《受体配体结合研究（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、http:/e- 构象(conformation)nConfiguration：The geometrical arrangement in polymers arising from the order of atoms determined by chemical bonds.nConformation：The geometrical arrangement in polymers arising from rotation about adjacent carbon-carbon single bonds.n构型的改变，分子中一定会有共价键的断裂和新的 共价键的生成；而构象的改变不需要共
2、价键的变换构型异构体还是构象异构体？Isotactic Syndiotactic 构型异构体还是构象异构体？Techniques in receptor research 尹长城 北京大学医学部生物物理学系3. 受体与配基结合的动力学3.1 受体放射配基结合分析n60年代初在受体研究中采用放射性标记核素并建立了受体放射配基结合分析 (radioligand binding assay, RBA)，它的理论基础是占领学说n该理论认为n受体与配基以单分子相互结合(分子比为1:1)n反应服从质量作用定律, 反应是可逆的n配基在结合和解离后不被代谢，也不与其它类型受体 结合n受体与配基结合后产生的生物
3、效应的强度与受体被占 领的量成正比3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n受体与配基结合作用的反应式如下:n根据质量作用定律，结合反应速率为 v1= k1RL, 解离反应速率为 v2= k2RLn当反应达到平衡时, v1= v2，所以n n （1）nR、L、RL分别为游离受体、游离配基、受体-配基复 合物的摩尔浓度nk1、k2分别是结合速率常数、解离速率常数nKd是解离平衡常数，单位为mol/L; Kd值的大小作为衡量 配基与受体相互结合能力的一个重要物理量: Kd值愈小结 合能力愈大; Kd又称为亲和常数 R+LRLk1k23.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n设：RT为受体的
4、初始浓度 n （2）n重排并整理得：n （3）n上式即Scatchard方程 ，以RL/L为纵轴，以RL 为横轴作图得一直线n直线斜率为-1/Kd, 横轴截距为RT, 纵轴截距为 RT/KdScatchard图3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n同理可推出：n （4）n上式为Woolf方程：以L/RL为纵轴，以 L为横轴作图得一直线n直线的斜率为1/RT, 横轴截距为-1/Kd, 纵 轴截距为Kd/RTWoolf图3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n同理还可推出：n （5）n上式为Lineweaver-Burk方程，亦称双倒数 方程：以1/RL为纵轴，以1/L为横轴作图 得
5、一直线n直线的斜率为Kd/RT, 横轴截距为1/Kd, 纵 轴截距为1/RTLineweaver-Burk图3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n设：LT是总配基浓度, L = LT RL, 将L = LT RL 和 R = RT RL代入(2)式 ，经整理得：n （6 ）n上式为以RL为变量的双曲线一元二次方程n当RT、Kd固定时，RL随LT的变化而变化， 开始上升很快，以后逐渐趋向水平，这就是饱和 曲线受体与配基结合曲线nSB为特异性结合，NSB为非特异性结合，TB为 总结合nSB= TB NSB3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达n将(1)式重排变成下式：n （7） n设
6、RL = RT, L=L1/2, 带入上式，得n整理，得 Kd = L1/2n结论：在50受体结合配基时,体系中游离配基 的浓度就是受体的解离平衡常数Kd值 3.2 双位点系统n一种配基可以和两种受体结合，这两种受体 往往是某类受体的两种亚型n选用某种放射配基，进行饱和实验， 用 Scatchard 作图法得到的不是直线而是向上 凹的曲线；这条曲线是由高低亲和性不同的 两条直线加合成的双位点系统饱和曲线Scatchard曲线 双位点系统n 近年来发展了很多方法用来进行双位点系统受 体亚型的研究n用选择性放射配基进行多点饱和实验n用非选择性放射配基和选择性非放射配基进行竞争 性取代实验n 原则上
7、它们也可以用于多种亚型的分析，但是 由于配基选择性的限制及实验误差的存在等原 因, 多数成功的例子仅限于双位点系统3.2.1选择性放射配基的饱和曲线n 选择性放射配基，对一种亚型有高亲和力, 而 对另一种亚型则为低亲和力n 多点饱和实验显示，随着LT加大，RL先是 因高亲和力的大部分结合趋向饱和，然后由于 低亲和力亚型结合增多，曲线又住上翘n 用Scatchard作图得到的不是直线而是向上凹 的曲线，也就是说，随着LT增加，曲线前部 分斜率很陡 (高亲和力亚型结合)，然后斜率平 坦 (低亲和力亚型结合)3.2.1选择性放射配基的饱和曲线n应该指出，即使LT很小时，低亲和力亚型也 不是完全不结合
8、，所以不能把饱和曲线或 Scatchard 曲线截然分成两段，前一段是高亲 和力亚型结合，后一段是低亲和力亚型结合。 实际上每段曲线都是两种亚型结构的总和，只 是每种亚型所占比率多少不等而言n在实际分析数据工作中，首先需用合理的受体 结合反应的数学模型，然后是运用计算机程序 处理，才能得到两种亚型受体的RT和Kd值双位点饱和实验法 n运用Scatchard方程分两种受体亚型，由于系统中放射配基L是 相同的, 它们各自的结合方程为n实际上，实验中测量得到的是RL,而不是RL1和RL2,由于 RL=RL1+RL2,所以 n （8）n上式中RL,L是实测值,RL1、RL2、Kd1、Kd2为四个待测
9、参数。只要有足够多的实验点，就可以用最小二乘回归法去 求四个参数，并根据参数再拟合成两种亚型的图形 3.2.2 非选择性放射配基和选择性 非放射配基竞争结合 n选用放射配基对两种亚型受体的亲和力相同，选用 非放射配基对一种亚型有高的亲和力，对另一种亚 型则是低亲和力n在一定浓度的放射配基和受体系统中加入不同浓度 的选择性非放射配基作竞争结合反应。高亲和力的 配基容易与受体结合而取代放射配基，表现为部分 结合位点在低浓度竞争剂即明显丧失放射性，而另 一部分受体在高浓度竞争剂时对放射配基有明显抑 制作用n和双位点饱和曲线一样，这种区分不是绝对的。必 须通过计算机拟合才能得到两种亚型的各自参数3.2
10、.2 非选择性放射配基和选择性 非放射配基竞争结合n如果只有一种亚型受体系统，放射配基和选 择性非放射配基(抑制剂)与受体反应，则n体系中R是共同的，解上述联立方程，得 ：n如果体系中有两种亚型受体，则 n n （9）3.2.3 正负协同作用 n何谓正负协同作用？它是指当一部分受体与 配基结合后使相邻的受体的亲和力发生改变 的现象n亲和力下降称之为负协同作用；亲和力增大 称之为正协同作用n在Scatchard图中，曲线斜率变小为负协同 作用；曲线斜率变大为正协同作用Scatchard 图与正负协同作用 Hill方程与正负协同作用 n用Hill作图法可判别协同作用的性质。其原理如 下： 倘若一个
11、受体可以和n个配基结合，并且Kd 值相同, 则n移项，得n两边取对数，得n （10 ） Hill方程与正负协同作用n以 为纵坐标，lgL为横坐标作图：n直线的斜率为n，称为Hill系数Hill系数与正负协同作用n令 , 则n由于kd值不变，如果：nn=1, L1/2 = Kd , 简单单位点系统nn Kd , 体系中游离配基，受体亲和 力，负协同作用nn1, L1/2 RT,在反应过程中LT变化很小，则n （12） R+LRLk1k2结合速率常数 n当反应达到平衡时，dRL/dt = 0，设此时复合 物的浓度为RLe ,则n n n （13）n将（13）式带入（12）式，得n n整理，得n （14 ）结合速率常数n（14）式积分，得n （15）n（13）式整理，得n （16）n将（16）式带入（15）式，得n （17）n令k表=k2+k1LT 为表观速率常数(复合物净生成速率常数)， 则n
