Afinidad de unión

Soluciones de análisis de interacción de ligantes de proteínas libres de marcadores mediante GCI e ITC

Entender la afinidad de unión es clave para apreciar las interacciones intermoleculares que impulsan los procesos biológicos, la biología estructural y las relaciones de funciones estructurales. También se mide como parte del proceso de descubrimiento de fármacos para ayudar a diseñar fármacos que unan sus objetivos de manera selectiva y específica.

¿Qué es la afinidad de unión? 

La afinidad de unión es la fuerza de la interacción de la unión entre una sola biomolécula (por ejemplo, proteínas o ADN) con su compañero ligante/de unión (por ejemplo, fármaco o inhibidor). Generalmente, la afinidad de unión se mide y se informa como el equilibrio constante de disociación (KD) que se utiliza para calcular y evaluar el orden de la solidez de las interacciones biomoleculares. Mientras más pequeño sea el valor KD, mayor será la afinidad de unión del ligante para su diana. Cuanto mayor sea el valor KD, más débil será la atracción y la unión entre la molécula diana y el ligante. 

La afinidad de unión es influenciada por interacciones intermoleculares no covalentes, tales como uniones de hidrógeno, interacciones electroestáticas, fuerzas hidrofóbicas y de Van der Waals entre las dos moléculas. Además, la afinidad de unión entre un ligante y su molécula diana puede verse afectada por la presencia de otras moléculas.

¿Por qué debo medir la afinidad de unión para mi aplicación? 

Siempre que se caractericen proteínas, ácidos nucleicos y cualquier biomolécula, comprender la afinidad de unión a sustratos, inhibidores y cofactores es clave para la apreciación de las interacciones intermoleculares relevantes para estudiar, por ejemplo, reacciones enzimáticas, complejos de proteínas o uniones a receptores. Para el descubrimiento de fármacos, la afinidad de unión ayuda a diseñar fármacos que unen sus dianas de forma selectiva y específica.

Hay muchos métodos para medir la unión. Métodos cualitativos (es decir, unión: sí/no) como el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA, del inglés Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), los ensayos de cambio en la corrida electroforética; y métodos cuantitativos (es decir, afinidad de unión) como los ensayos espectroscópicos, los biosensores ópticos (como la interferometría acoplada a rejilla [GCI, del inglés Grating Coupled Interferometry]) y la calorimetría de titulación isotérmica (ITC, del inglés Isothermal Titration Calorimetry).

¿Qué soluciones de afinidad de unión ofrece Malvern Panalytical? 

Malvern Panalytical ofrece tanto Interferometría acoplada a rejilla (GCI) como Calorimetría de titulación isotérmica (ITC). Ninguna de las técnicas tiene marcadores, lo que permite el uso de moléculas nativas. La afinidad altamente cuantitativa (valores KD ) puede derivarse de ambas para una amplia gama de interacciones.

La GCI es un método óptico que mide el cambio en el índice de refracción en un campo evanescente causado por el evento de unión y se utiliza para estudiar la afinidad y la cinética de una interacción. La GCI mide los valores KD en un rango de milimolar a picomolar y, además, determina la cinética de una interacción, más específicamente, las tasas de encendido (ka) y apagado (kd).

La ITC mide el cambio de calor asociado con el evento de unión. La ITC mide los valores de KD en un rango de milimolar a nanomolar y, además, determina la estiquiometría de unión y la termodinámica de unión de las interacción. Tanto la cinética como la termodinámica son importantes en la caracterización de las interacciones intermoleculares. 

¿Es más adecuada la GCI o la ITC para mi aplicación?

La afinidad de ambos dispositivos es ortogonal y como conjunto pueden proporcionar confianza cuando se requiere una KD altamente cuantitativa, por ejemplo, en aplicaciones de optimización de plomo y otras. 

La GCI se beneficia de una mayor sensibilidad, un mayor rendimiento y un menor consumo de muestras, y funciona bien con muestras de crudo. Si estos factores y la información cinética son los más importantes para su aplicación, entonces este es claramente el instrumento preferido. 

Si los datos termodinámicos (entalpía y entropía) y la estequiometría son los más importantes, entonces la ITC es la mejor solución. La ITC también se beneficia de un desarrollo de ensayo mínimo y, por lo tanto, puede ser más rápida para obtener un resultado si solo se anticipa un pequeño número de mediciones de un par de interacciones determinado. Además, la técnica es no destructiva y se puede recuperar la muestra después del experimento. 

El Creoptix WAVEsystem (GCI) y el MicroCal PEAQ-ITC están diseñados pensando en el usuario y tienen la reputación de ser fáciles de usar en sus respectivas clases de instrumentos. 

Creoptix WAVEcore

Creoptix WAVEcore

Next-generation bioanalytical instruments for drug discovery and life sciences for both industry and academic research

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MicroCal PEAQ-ITC automatizado

MicroCal PEAQ-ITC automatizado

Medición de alta productividad de múltiples parámetros de enlace.

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MicroCal PEAQ-ITC

MicroCal PEAQ-ITC

Medición de alta sensibilidad de todos los parámetros de enlace.

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Tecnología
Calorimetría de titulación isotérmica (ITC)
Grating-coupled interferometry (GCI)
Rendimiento de muestra WAVE: 58 / WAVEdelta 500per 24h day x per 24h day - 42per 24h day 8 per 8h day - 12per 8h day
Rango de temperatura WAVE: 15-40°C / WAVEdelta: 4-45°C 2°C - 80°C 2°C - 80°C