Assoziationskonstante

Bei der Analyse der Bindungskinetik mit einigen Biosensoren, wie dem WAVEsystem, eine Creoptix-Technologie, wird ein Molekül an der Biosensoroberfläche (dem Chip) immobilisiert. Dieses wird als „Ligand“ bezeichnet. Das zweite Molekül wird in einem mikrofluidischen Fluss vorbeigeführt. Es wird als „Analyt“ bezeichnet. 

Bild rechts: Die Ergebniskurve einer Messung der Bindungs-Wechselwirkung (Sensorgramm).

Zunächst wird die Basislinie ermittelt, indem der Puffer an dem Sensor mit dem immobilisierten Liganden vorbeifließt. Danach fließt die Probe (Analyt) vorbei. In der Assoziationsphase bindet der Analyt an den Liganden. Daraus lässt sich die Assoziationskonstante berechnen, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Analyt bei einer Standardkonzentration an den Liganden bindet und einen Komplex bildet. Deshalb wird sie in Mol pro Sekunde ausgedrückt.  

Die Assoziationsrate und die Dissoziationsrate (k_d) definieren zusammen die Affinität (Gleichgewichtsdissoziationskonstante, K_D) und bestimmen die Bindungskinetik (die dynamische Wechselwirkung zwischen zwei Molekülen). Die K_D wird als k_d/k_a berechnet und bestimmt die Analytkonzentration, bei der die Hälfte der Liganden vom Analyt im Gleichgewicht besetzt ist.

Die genaue und effiziente Messung intermolekularer Wechselwirkungen und Bindungsereignisse ist ein kritisches Element für eine Vielzahl von Grundlagenforschungen und ein unverzichtbarer Bestandteil von Arzneimittelentwicklungsprogrammen. 

Das WAVEsystem ist ein optischer Biosensor, der die Assoziationskonstante bei der Messung der Bindungskinetik messen kann.

Neben dem WAVEsystem, das die Technik der Gitter-gekoppelten Interferometrie (GCI) verwendet, sind gängige Methoden zur Ermittlung der Assoziationskonstante die Bio-Layer-Interferometrie (BLI) oder die Oberflächenplasmonenresonanz (SPR). 

Auf unserer Seite zum Technologievergleich finden Sie mehr über die Funktionen von BLI im Vergleich zu SPR und GCI heraus.