IC50、pIC50、EC50、ED50等值的意義
Release Time:2023-04-14IC50:通常指半抑制濃度(或稱(chēng)半抑制率),即IC50,對(duì)指定的生物過(guò)程(或該過(guò)程中的某個(gè)組分比如酶、受體、細(xì)胞等)抑制一半時(shí)所需的藥物或者抑制劑的濃度。在藥學(xué)中用于表征拮抗劑(antagonist)在體外實(shí)驗(yàn)(in vitro)中的拮抗能力。
pIC50:pIC50=-log(IC50)
EC50:通常是指在特定的暴露時(shí)間后,能達(dá)到50%最大生物效應(yīng)對(duì)應(yīng)的藥物、抗體或者毒素等的濃度。在藥學(xué)中除了用于表征體外實(shí)驗(yàn)中(in vitro)激動(dòng)劑(agonist)的激活能力外,還可用于表示達(dá)到體內(nèi)(in vivo)最大生物效應(yīng)一半時(shí)所需的血藥濃度。
IC50不能直接等效于親和力,但是兩者還是有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系的。
對(duì)于酶促反應(yīng):
Ki=IC50/(1+[S]/Km), Ki是抑制劑的結(jié)合親和力, IC50是抑制劑的功能強(qiáng)度;[S]為股定的底物濃度,Km為酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的底物濃度(注意,它不是酶和底物的親和力),是酶的特征常數(shù)。如果底物濃度遠(yuǎn)小于Km值,IC50等于Ki。
對(duì)于細(xì)胞受體的抑制常數(shù):
Ki=IC50/(1+[A]/EC50),[A]是固定的受體激動(dòng)劑濃度,IC50的值會(huì)隨這不同實(shí)驗(yàn)條件而變化,如酶濃度,底物濃度等。Ki是個(gè)常數(shù)。
Ki:抑制常數(shù)(inhibition constant),反映的是抑制劑對(duì)靶標(biāo)的抑制強(qiáng)度,這個(gè)值越小說(shuō)明抑制能力越強(qiáng),某些情況下可以與后文的Kd等同。Ki為50%的酶E被抑制劑I結(jié)合時(shí)對(duì)應(yīng)的游離抑制劑的濃度。
IC50與實(shí)驗(yàn)中所用酶的濃度、底物濃度都有關(guān),而Ki是不受這些變量的影響的。
Kd:解離常數(shù)(dissociation constant),反映的是化合物對(duì)靶標(biāo)的親和力大小,值越小親和力越強(qiáng)。Kd=Koff/kon
Kd為50%的酶E被抑制劑I結(jié)合時(shí)對(duì)應(yīng)的游離抑制劑的濃度。某些情況下,可與Ki等同。Kd一般通過(guò)SPR等實(shí)驗(yàn)測(cè)定,一般不存在底物;而Ki測(cè)定時(shí),是同時(shí)存在底物的,有底物參與競(jìng)爭(zhēng)。所以一般測(cè)定的Ki會(huì)比Kd要大。
Ka:結(jié)合常數(shù)(association constant),與Kd相反,值越大親和力越強(qiáng)。Ka=1/Kd
Km:米氏常數(shù)(Michaelis-Menten constant),為酶本身的一種特征參數(shù),其物理意義為當(dāng)酶促反應(yīng)達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)底物S的濃度。Km的大小只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶的濃度無(wú)關(guān),但是隨著測(cè)定的底物不同、溫度、離子強(qiáng)度和pH的不同而不同。當(dāng)k2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于k3,Km近似等于ES的解離常數(shù)Kd。Km越小,意味著Kd越小,酶與底物的親和力越高。
Kon:結(jié)合速率常數(shù)(association rate constant),代表分子間結(jié)合時(shí)的快慢,單位為M-1.S-1。在Biacore測(cè)定親和力實(shí)驗(yàn)中,Kon越大代表達(dá)到最大RU時(shí)間越短,曲線(xiàn)斜率越陡峭。
Koff:解離速率常數(shù)(dissociation rate constant),代表分子間解離時(shí)的快慢,單位為S-1。在Biacore測(cè)定親和力實(shí)驗(yàn)中,Koff越大代表RU下降的速率越慢,曲線(xiàn)斜率越平緩。所以親和力高的表現(xiàn)就是快結(jié)慢離。
KD:其實(shí)就是Kd,在SPR測(cè)定親和力實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常看到他們的手冊(cè)中把Kon寫(xiě)成Ka, Koff寫(xiě)成Kd,把Kd寫(xiě)成KD。這樣一來(lái),KD=Kd/Ka。


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