Affinité de liaison

Solutions d'analyse des interactions protéine-ligand sans marquage avec GCI et ITC

La compréhension de l'affinité de liaison est cruciale pour l'évaluation des interactions moléculaires qui alimentent les processus biologiques, la biologie structurelle et les relations structure-fonction. Elle est également mesurée dans le cadre du processus de recherche de médicamentspour créer des produits qui se lient à leur cible selon des mécanismes sélectifs et spécifiques.

Qu'est-ce que l'affinité de liaison ? 

L'affinité de liaison désigne la force de l'interaction de liaison entre une biomolécule unique (telle qu'une protéine ou l'ADN) et son ligand/partenaire de liaison (tel qu'un médicament ou un inhibiteur). L'affinité de liaison est habituellement mesurée et signalée par la constante de dissociation à l'équilibre (KD), qui permet d'évaluer et de hiérarchiser la force des interactions entre biomolécules. Plus la valeur KD est basse, plus l'affinité de liaison entre le ligand et sa cible est élevée. Plus la valeur KD est élevée, plus l'attraction et la liaison de la molécule cible au ligand sont faibles. 

L'affinité de liaison est influencée par les interactions non covalentes entre biomolécules, telles que les liaisons hydrogène, les interactions électrostatiques et hydrophobes et les forces de Van der Waals entre les deux molécules. De plus, l'affinité de liaison entre un ligand et sa molécule cible peut être affectée par la présence d'autres molécules.

Pourquoi devrais-je mesurer l'affinité de liaison dans le cadre de mon application ? 

Lors de la caractérisation des protéines, des acides nucléiques et de toute autre biomolécule, la compréhension de l'affinité de liaison aux substrats, aux inhibiteurs et aux cofacteurs est cruciale pour l'évaluation des interactions moléculaires et pertinente dans le cadre, par exemple, de l'étude des réactions enzymatiques, des complexes protéiques ou des liaisons aux récepteurs. Concernant la recherche de médicaments, l'affinité de liaison aide à créer des produits qui se lient à leur cible selon des mécanismes sélectifs et spécifiques.

De nombreuses méthodes existent afin de mesurer l'affinité de liaison : des méthodes qualitatives (p. ex., liaison : oui/non) telles qu'ELISA et les essais de retard sur gel, ainsi que des méthodes quantitatives (p. ex., affinité de liaison) telles que les tests spectroscopiques, les biocapteurs optiques (p. ex., GCI) et la titration calorimétrique isotherme.

Quelles sont les solutions d'affinité de liaison proposées par Malvern Panalytical ? 

Malvern Panalytical propose à la fois une solution d'interférométrie couplée à un réseau (GCI) et une solution de titration calorimétrique isotherme (ITC). Ces deux techniques sont sans marquage, ce qui permet l'utilisation de molécules natives. Une affinité hautement quantitative (valeurs KD) peut être obtenue à partir de ces deux techniques pour une large gamme d'interactions.

La GCI est une méthode optique qui mesure la variation de l'indice de réfraction dans un champ évanescent causée par l'événement de liaison. Elle est utilisée dans le cadre de l'étude de l'affinité et de la cinétique d'une interaction. La GCI permet de mesurer les valeurs KD du millimolaire au picomolaire et détermine également la cinétique d'une interaction ; plus particulièrement, les constantes d'association et de dissociation (respectivement ka et kd).

L'ITC permet de mesurer la variation de température associée à l'événement de liaison. L'ITC permet de mesurer les valeurs KD du millimolaire au nanomolaire et détermine la stœchiométrie et la thermodynamique de liaison de l'interaction. La cinétique et la thermodynamique sont toutes deux importantes dans la caractérisation des interactions moléculaires. 

GCI ou ITC : quelle est la méthode la plus adaptée à mon application ?

L'affinité des deux dispositifs est orthogonale. Ensemble, elles peuvent assurer la confiance lorsqu'une valeur KD hautement quantitative est requise, entre autres dans le cadre des applications d'optimisation des leads. 

La GCI bénéficie d'une sensibilité et d'un rendement plus élevés ainsi que d'une consommation d'échantillons plus faible. Elle démontre aussi des performances satisfaisantes avec les échantillons bruts. Si ces facteurs et l'information cinétique prévalent dans votre application, alors votre choix est tout fait. 

Si les données thermodynamiques (enthalpie et entropie) et la stœchiométrie prévalent, alors l'ITC est la meilleure solution. L'ITC bénéficie aussi d'une mise au point minimale et peut donc atteindre un résultat plus rapidement si seul un petit nombre de mesures pour une paire d'interactions donnée est anticipé. Il s'agit également d'une technique non destructive. L'échantillon peut donc être récupéré après l'expérience. 

Les systèmes Creoptix WAVE (GCI) et MicroCal PEAQ-ITC sont tous deux conçus en prenant en compte les besoins de l'utilisateur et sont reconnus pour leur facilité d'utilisation dans leurs catégories d'instruments respectives. 

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 automatisé

MicroCal PEAQ-ITC automatisé

Mesure à forte productivité de plusieurs paramètres de liaison.

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MicroCal PEAQ-ITC

MicroCal PEAQ-ITC

Mesure à haute sensibilité de tous les paramètres d'une interaction.

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Technologie
Titration Calorimétrique Isotherme (ITC)
Grating-coupled interferometry (GCI)
Débit d'échantillon WAVE: 58 / WAVEdelta 500per 24h day x per 24h day - 42per 24h day 8 per 8h day - 12per 8h day
Plage de température WAVE: 15-40°C / WAVEdelta: 4-45°C 2°C - 80°C 2°C - 80°C