貪欲さ

生化学において、親和力とは、タンパク質受容体とそのリガンドの間など、個々の非共有結合相互作用の複数の親和性の蓄積された強さを指し、一般的に機能的親和性と呼ばれます。親和力は、単一の相互作用の強さを表す親和力とは異なります。ただし、個々の結合イベントは他の相互作用の発生確率を高めるため (つまり、結合部位に近接する各結合パートナーの局所濃度を高めるため)、親和力は、その構成親和力の単なる合計ではなく、生体分子相互作用に関与するすべての親和性の複合効果として考えるべきでしょう。特に重要な側面は、「親和力エントロピー」という現象に関係しています。^[1]生体分子は、多くの場合、不均一な複合体または均質なオリゴマーやマルチマー、またはポリマーを形成します。クラスター化されたタンパク質がクラスリンコートなどの組織化されたマトリックスを形成する場合、相互作用はマトリックスとして説明されます。^[^要出典^]

抗体抗原相互作用

親和性は、複数の抗原結合部位が標的抗原エピトープと同時に相互作用する抗体相互作用によく適用され、多くの場合多量体構造となっている。個々では、各結合相互作用は容易に破壊される可能性があるが、同時に多数の結合相互作用が存在する場合、単一の部位の一時的な解離では分子が拡散して消失することはなく、その弱い相互作用の結合が回復する可能性が高くなる。^[^要出典^]

各抗体には少なくとも 2 つの抗原結合部位があるため、抗体は二価から多価になります。親和性 (機能的親和性) は、複数の親和性の蓄積された強さです。^[2]たとえば、IgMは、抗原に対する弱い結合部位が 10 個あるのに対し、IgG、IgE、IgDは単一の結合親和性が高い 2 つの強い結合部位があるため、親和性は低いが親和性は高いと言われています。^[要出典]

親和性

結合親和性は、反応物の特定の濃度におけるオン速度 (k _on ) とオフ速度 (k _off ) の比率の動的平衡の尺度です。親和定数Ka_は、解離定数K _dの逆数です。溶液中の複合体形成の強さは複合体の安定度定数に関係しますが、受容体-リガンド対などの大きな生体分子の場合、それらの相互作用は、反応物の他の構造的および熱力学的特性、およびそれらの配向と固定化にも依存します。^{[引用が必要]}

2Dまたは3D方向で各反応物の固定化の違いを伴うタンパク質間相互作用を調べる方法はいくつかあります。測定された親和性は、 KiデータベースやBindingDBなどの公開データベースに保存されます。^[要出典]一例として、親和性は、抗体の抗原決定基のエピトープと抗原結合部位のパラトープの複合構造間の結合強度です。関与する非共有結合相互作用には、水素結合、静電結合、ファンデルワールス力、疎水効果などがあります。^[3]

二分子反応の結合親和性の計算（抗原 1 つにつき抗体結合部位 1 つ）：

{\ce {[Ab] + [Ag] <=> [AbAg]}}

ここで、[Ab]は抗体濃度、[Ag]は抗原濃度であり、遊離状態（[Ab]、[Ag]）または結合状態（[AbAg]）のいずれかです。

結合定数（または平衡定数）の計算：

K_{a}={\frac {k_{{\ce {on}}}}{k_{{\ce {off}}}}}={\frac {{\ce {[AbAg]}}}{{\ce {[Ab][Ag]}}}}

解離定数の計算:

K_{d}={\frac {k_{{\ce {off}}}}{k_{{\ce {on}}}}}={\frac {{\ce {[Ab][Ag]}}}{{\ce {[AbAg]}}}}

応用

風疹ウイルス、トキソプラズマ、サイトメガロウイルス(CMV)、水痘帯状疱疹ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス ( HIV )、肝炎ウイルス、エプスタイン・バーウイルスなどの親和性試験は数年前に開発されました。これらの試験は、マーカー特異的IgGの親和性によって急性、再発性、または過去の感染を区別するのに役立ちます。現在使用されている親和性アッセイは2つあります。これらは、よく知られているカオトロピック（従来型）アッセイと、最近開発されたAVIcomp（親和性競合）アッセイです。^[4]

参照

分子相互作用の親和性を特徴付ける技術は数多く存在し、その中にはスイッチSENSEや表面プラズモン共鳴などがある。^[5]^[6]

参考文献

^ Kitov PI、 Bundle DR（2003年12月）。「多価効果の性質について：熱力学モデル」。アメリカ化学会誌。125（52）：16271–84。doi ：10.1021/ja038223n。PMID 14692768 。
^ Rudnick SI、Adams GP（2009年4月）。「抗体 ベースの腫瘍標的化における親和性と結合力」。Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals。24（2）：155–61。doi ： 10.1089 /cbr.2009.0627。PMC 2902227。PMID 19409036。
^ Janeway CA、Travers P、Walport M、Shlomchik MJ (2001)。免疫生物学（第5版）。ニューヨーク：ガーランドサイエンス。p. 104。ISBN 0-8153-3642-X。^{[ページが必要]}
^ Curdt I、Praast G、Sickinger E、Schultess J、Herold I、Braun HB、他 (2009 年 3 月)。「アビディティ競合アッセイ形式に基づくマーカー特異的免疫グロブリン G (IgG) アビディティの完全自動測定法の開発: Abbott Architect サイトメガロウイルスおよびトキソ IgG アビディティアッセイへの応用」。Journal of Clinical Microbiology。47 ( 3 ): 603–13。doi :10.1128/ JCM.01076-08。PMC 2650902。PMID 19129411。
^ Gjelstrup LC、Kaspersen JD、Behrens MA、Pedersen JS、Thiel S、Kingshott P、et al. (2012 年 2 月)。「大型マンナン結合レクチンオリゴマーによる多価結合におけるナノメートルスケールのリガンドパターンの役割」。Journal of Immunology。188 ( 3 ): 1292–306。doi : 10.4049 /jimmunol.1103012。PMID 22219330。
^ Vorup - Jensen T (2012 年 12 月)。「免疫認識における多価結合の役割について: 免疫学のナノサイエンスの展望とナノ医薬品に対する免疫応答」。Advanced Drug Delivery Reviews。64 ( 15): 1759–81。doi :10.1016/ j.addr.2012.06.003。PMID 22705545 。

さらに読む

Roitt IM、Brostoff J、Male DK (2001)。免疫学（第6版）。Mosby Publishers。p. 72。ISBN 978-0-7234-3189-3。

外部リンク

米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)の抗体+親和性

[1] ^ Kitov PI、 Bundle DR（2003年12月）。「多価効果の性質について：熱力学モデル」。アメリカ化学会誌。125（52）：16271–84。doi ：10.1021/ja038223n。PMID 14692768 。

[pmid19409036-2] ^ Rudnick SI、Adams GP（2009年4月）。「抗体 ベースの腫瘍標的化における親和性と結合力」。Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals。24（2）：155–61。doi ： 10.1089 /cbr.2009.0627。PMC 2902227。PMID 19409036。

[3] Janeway CA、Travers P、Walport M、Shlomchik MJ (2001)。免疫生物学（第5版）。ニューヨーク：ガーランドサイエンス。p. 104。ISBN 0-8153-3642-X。^{[ページが必要]}

[pmid19129411-4] Curdt I、Praast G、Sickinger E、Schultess J、Herold I、Braun HB、他 (2009 年 3 月)。「アビディティ競合アッセイ形式に基づくマーカー特異的免疫グロブリン G (IgG) アビディティの完全自動測定法の開発: Abbott Architect サイトメガロウイルスおよびトキソ IgG アビディティアッセイへの応用」。Journal of Clinical Microbiology。47 ( 3 ): 603–13。doi :10.1128/ JCM.01076-08。PMC 2650902。PMID 19129411。

[5] Gjelstrup LC、Kaspersen JD、Behrens MA、Pedersen JS、Thiel S、Kingshott P、et al. (2012 年 2 月)。「大型マンナン結合レクチンオリゴマーによる多価結合におけるナノメートルスケールのリガンドパターンの役割」。Journal of Immunology。188 ( 3 ): 1292–306。doi : 10.4049 /jimmunol.1103012。PMID 22219330。

[6] ^ Vorup - Jensen T (2012 年 12 月)。「免疫認識における多価結合の役割について: 免疫学のナノサイエンスの展望とナノ医薬品に対する免疫応答」。Advanced Drug Delivery Reviews。64 ( 15): 1759–81。doi :10.1016/ j.addr.2012.06.003。PMID 22705545 。