等温滴定量热法 (ITC) 是用于测定溶液中相互作用热力学参数的金标准物理技术。该非标记技术基于对结合过程中吸收或产生的热量进行连续(滴定)的精确测量。
与研究生物分子相互作用的其他技术相比,ITC 具有以下几个优点:1)它不需要对结合伙伴进行任何化学修饰或固定,2)反应物的分子量不受限制,3)它不受反应物光谱性质的影响。
图 1. ITC 反应池的配置和典型的 ITC 实验
(物理化学研究,2015 年)
在单个实验中,ITC 可以同时测定结合常数 ( K a )、反应化学计量 ( n ) 以及所研究相互作用的焓变 ( ∆ H ) 和熵变 ( ∆ S )。其原理是测量单位时间内维持样品池和参比池之间温度所需的功率。由于使用方便且量化能力全面,ITC 已广泛应用于许多研究领域:i) 蛋白质-配体相互作用。例如,蛋白质与各种配体(包括小分子、金属离子、药物、酶抑制剂等)的相互作用。ii) 蛋白质-蛋白质相互作用。例如,域-域相互作用、蛋白质识别、激素-受体、抗体-抗原、抗体-受体结合和膜融合。iii) 自缔合。例如,水溶液中表面活性剂的胶束化参数。iv) 涉及生物医学和药物开发的其他化学和物理过程。
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- 基于分子机制的量化和表征。