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化学、生化学、薬理学における解離速度は、リガンドがタンパク質、例えば受容体から解離する速度またはスピードである。[1]これは、受容体におけるリガンドの結合親和性および固有活性（有効性）の重要な要因である。 [1]特定の基質の解離速度は、ミカエリス・メンテンモデルを含む酵素反応速度論に適用することができる。[2]基質解離速度は、酵素速度の大きさまたは小ささに寄与する。 [2]ミカエリス・メンテンモデルでは、酵素は基質に結合して酵素基質複合体を生成し、これは解離して後進するか、生成物を形成して前進するかのいずれかである。 [2]解離速度定数は K off を使用して定義される。[2]
ミカエリス・メンテン定数は K mで表され、式 K m = (K off + K cat )/ K on [定義が必要]で表されます。酵素が基質に結合する速度と基質から解離する速度は、それぞれK onと K offで表されます。K m は、酵素速度が最大速度の半分に達する基質濃度としても定義されます。[3]リガンドが基質に結合するほど、解離速度は低くなります。K mと K off は比例するため、解離レベルが高いほど、ミカエリス・メンテン定数は大きくなります。[4]
エレクトロスプレーイオン化質量分析法（ESI-MS）を用いた直接測定により、ビオチン-ストレプトアビジン系などの高親和性リガンド-タンパク質相互作用の解離速度定数が定量化され、酵素-基質ダイナミクスのより深い理解が可能になりました。[5]最近の計算研究では、生体分子複合体の解離速度に影響を与える拡散プロセスに関する洞察が提供され、これらの相互作用における分子の動きと結合特異性の重要性が強調されています。解離速度を分析する際には、分子の物理的動きと結合特異性の両方を考慮することが重要です。[6]
参考文献
- ^ ab Wanner K、Höfner G (2007 年 6 月 27 日)。医薬品化学における質量分析: 医薬品発見への応用。John Wiley & Sons。pp. 142–156。ISBN 978-3-527-61091-4。
- ^ abcd Berezhkovskii AM、Szabo A、Rotbart T、Urbakh M、 Kolomeisky AB (2017 年 4 月)。「酵素速度の基質解離速度への依存性」。The Journal of Physical Chemistry B 。121 ( 15 ) : 3437–3442。doi : 10.1021 /acs.jpcb.6b09055。PMC 5577799。PMID 28423908。
- ^ Reuveni S、Urbakh M 、 Klafter J (2014 年 3 月)。「ミカエリス・メンテン酵素反応における基質解離の役割」。 米国科学アカデミー紀要。111 (12): 4391–6。Bibcode : 2014PNAS..111.4391R。doi : 10.1073 / pnas.1318122111。PMC 3970482。PMID 24616494。
- ^ Copeland RA (2000).酵素の構造、メカニズム、データ分析の実践的入門. Wiley Library Catalog: J. Wiley. pp. 76–81.
- ^ Deng, Lu; Kitova, Elena N.; Klassen, John S. (2013-01-01). 「直接エレクトロスプレーイオン化質量分析法によるストレプトアビジン–ビオチン相互作用の解離速度の測定」。アメリカ質量分析学会誌。24 ( 1 ): 49–56。Bibcode :2013JASMS..24...49D。doi :10.1007/s13361-012-0533-5。ISSN 1044-0305。PMID 23247970 。
- ^ Mereghetti, Paolo; Kokh, Daria; McCammon, J Andrew; Wade, Rebecca C (2011年12月). 「生物システムにおける拡散と関連プロセス：理論、計算、実験」. BMC Biophysics . 4 (1): 2. doi : 10.1186/2046-1682-4-2 . ISSN 2046-1682. PMC 3093674. PMID 21595997 .