Schild regresyon - Schild regression

Varsayımsal noktalara uyan düz çizgi grafiği. Tersine çevrilebilir rekabetçi bir antagonistin Schild grafiği, y-kesişimi antagonistin gücüyle ilişkili olan doğrusal gradyanlı düz bir çizgi olmalıdır.

Olarak farmakoloji , Schild gerileme analizi, adını, Heinz Otto Schild , etkilerini incelemek için bir araçtır agonistleri ve antagonistleri ile yanıt kaynaklanan reseptör veya ligand-reseptörü üzerinde.

Ligand konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak yanıt veya ligand-reseptör kompleksi oluşumunu açıklamak için doz-yanıt eğrileri yapılandırılabilir. Antagonistler, ligandın reseptörü ile etkileşimlerini inhibe ederek bu komplekslerin oluşturulmasını zorlaştırır. Bu, doz yanıt eğrisindeki bir değişiklik olarak görülür: tipik olarak sağa doğru bir kayma veya düşürülmüş bir maksimum. Tersinir rekabetçi bir antagonist, yeni eğri eskisine paralel olacak ve maksimum değişmeyecek şekilde doz yanıt eğrisinde sağa doğru bir kaymaya neden olmalıdır. Bunun nedeni, tersinir rekabetçi antagonistlerin aşılabilir antagonistler olmasıdır. Sağa doğru kaymanın büyüklüğü, doz oranı r ile ölçülebilir. Doz oranı r, antagonistin mevcut olduğu yarı maksimum yanıt için gereken agonist dozunun, antagonist olmadan yarı maksimum yanıt için gereken agoniste bölünmesiyle elde edilen orandır ("kontrol"). Başka bir deyişle, inhibe edilmiş ve inhibe edilmemiş eğrilerin EC50'lerinin oranı . Bu nedenle r, hem bir antagonistin gücünü hem de uygulanan antagonistin konsantrasyonunu temsil eder. Gaddum denkleminden türetilen bir denklem aşağıdaki gibi r ile ilişkilendirmek için kullanılabilir : ${\ displaystyle {\ ce {B}}}$${\ displaystyle [{\ ce {B}}]}$

${\ displaystyle r = 1 + {\ frac {[{\ ce {B}}]} {K_ {B}}}}$

nerede

• r, doz oranıdır
• ${\ displaystyle [{\ ce {B}}]}$antagonistin konsantrasyonu
• ${\ displaystyle K_ {B}}$ antagonistin reseptöre bağlanmasının denge sabitidir

Bir Schild grafiği genellikle, bir çift logaritmik çizimidir olarak ordinat ve şekilde apsis . Bu, 1 çıkarıldıktan sonra önceki denklemin her iki tarafının 10 tabanlı logaritması alınarak yapılır: ${\ displaystyle \ log _ {10} (r-1)}$${\ displaystyle \ log _ {10} [{\ ce {B}}]}$

${\ displaystyle \ log _ {10} (r-1) = \ log _ {10} [{\ ce {B}}] - \ log _ {10} (K_ {B})}$

Bu denklem, hesaplamalar olmadan grafiklerin kolay bir şekilde oluşturulmasına izin veren doğrusaldır . Bu, farmakolojide bilgisayar kullanımının yaygınlaşmasından önce özellikle değerliydi. Denklemin y kesme noktası , negatif logaritmasını temsil eder ve antagonistin kuvvetini ölçmek için kullanılabilir. ${\ displaystyle \ log _ {10} [{\ ce {B}}]}$${\ displaystyle K_ {B}}$

Bu deneyler, çok geniş bir aralıkta (dolayısıyla logaritmik ölçek) gerçekleştirilmelidir, çünkü mekanizmalar, yüksek ilaç konsantrasyonu gibi büyük bir ölçekte farklılık gösterir.

Schild grafiğinin gözlemlenen veri noktalarına uydurulması regresyon analizi ile yapılabilir .

Ligand bağlanması için Schild regresyonu

Çoğu deney, etkinin bir ölçüsü olarak hücresel tepkiyi kullansa da, etki özünde bağlanma kinetiğinin bir sonucudur; bu nedenle mekanizmayı açıklamak için ligand bağlanması kullanılır. Bir A ligandı , bir denge sabitine göre bir R reseptörüne bağlanacaktır :

${\ displaystyle K_ {d} = {\ frac {k _ {- 1}} {k_ {1}}}}$

Denge sabiti daha anlamlı olsa da, metinler genellikle bunun tersinden, afinite sabitinden bahseder (K _aff = k ₁ / k ₁ ): Daha iyi bir bağlanma, bağlanma afinitesinde bir artış anlamına gelir.

Tek bir homojen reseptöre basit ligand bağlanmasının denklemi

${\ displaystyle [AR] = {\ frac {[R] _ {t} \, [A]} {[A] + K_ {d}}}}$

Bu Hill-Langmuir denklemidir ve pratikte agonist bağlanması için tanımlanan Hill denklemidir . Kimyada, bu ilişki, moleküllerin bir yüzeyin bölgelerine adsorpsiyonunu tanımlayan Langmuir denklemi olarak adlandırılır (bkz. Adsorpsiyon ).

${\ displaystyle [R] _ {t}}$, bağlanma yerlerinin toplam sayısıdır ve denklem çizildiğinde, grafiğin eğilimli olduğu yatay asimptottur; ligand konsantrasyonu arttıkça daha fazla bağlanma sahası işgal edilecektir, ancak hiçbir zaman% 100 doluluk olmayacaktır. Bağlanma afinitesi, sitelerin% 50'sini işgal etmek için gereken konsantrasyondur; bu değer ne kadar düşükse, ligandın bağlanma bölgesini işgal etmesi o kadar kolay olur.

Ligandın dengede reseptöre bağlanması , bağlı substratın ürüne dönüşümü olmaksızın kararlı durumda bir enzimle ( Michaelis-Menten denklemi ) aynı kinetiği takip eder .

Agonistler ve antagonistler, ligand bağlanması üzerinde çeşitli etkilere sahip olabilir. Maksimum bağlanma yeri sayısını, ligandın reseptöre afinitesini değiştirebilirler, hem birlikte etkiler hem de incelenen sistem daha sağlam olduğunda daha tuhaf etkiler, örneğin doku numunelerinde olduğu gibi. (Doku absorpsiyonu, duyarsızlaştırma ve diğer denge dışı sabit durum bir sorun olabilir.)

Üstesinden gelinemez bir ilaç bağlanma afinitesini değiştirir:

• rekabetçi ligand: ${\ displaystyle K_ {d} '= K_ {d} {\ frac {1+ [B]} {K_ {b}}}}$
• kooperatif allosterik ligand: ${\ displaystyle K_ {d} '= K_ {d} {\ frac {K_ {B} + [B]} {K_ {B} + {\ frac {[B]} {\ alpha}}}}}$

Aşılamayan bir ilaç maksimum bağlanmayı değiştirir:

• rekabetçi olmayan bağlama: ${\ displaystyle [R] '_ {t} = {\ frac {[R] _ {t}} {1 + {\ frac {[B]} {K_ {b}}}}}}$
• geri çevrilemez bağlama

Schild regresyonu aynı zamanda birden fazla reseptör türü olup olmadığını ortaya çıkarabilir ve sistemin dengeye ulaşamaması nedeniyle deneyin yanlış yapılıp yapılmadığını gösterebilir.

Radyoligand bağlanma deneyleri

İlk radyo reseptör analizi (RRA) 1970 yılında Lefkowitz ve arkadaşları tarafından reseptörüne bağlanma afinitesini belirlemek için radyo etiketli bir hormon kullanılarak yapıldı.

Bir radyo reseptör deneyi, bağın serbest liganddan ayrılmasını gerektirir. Bu, filtrasyon , santrifüjleme veya diyaliz yoluyla yapılır .

Ayrılma gerektirmeyen bir yöntem, ³ H'den gelen y-ışınlarının son derece kısa mesafeler kat ettiği gerçeğine dayanan sintilasyon yakınlık deneyidir . Reseptörler, bir polihidroksi sintilatör ile kaplanmış boncuklara bağlanır. Yalnızca bağlı ligandlar tespit edilecek.

Günümüzde floresans yöntemi, çok daha düşük maliyet, daha düşük tehlike ve reaksiyonları yüksek verimli bir şekilde çoğaltma olasılığı nedeniyle radyoaktif malzemelere tercih edilmektedir. Bir problem, flüoresan etiketli ligandların, ligand bağlanmasını engellemesine neden olabilecek hacimli bir florofor taşıması gerekmesidir. Bu nedenle, kullanılan florofor, bağlayıcının uzunluğu ve konumu dikkatlice seçilmelidir.

Bir örnek, ligandın floroforunun enerjisini reseptöre karşı oluşturulan bir antikorun floroforuna aktardığı FRET kullanmaktır .

Yüzey plazmon rezonansı gibi diğer saptama yöntemleri , floroforlar bile gerektirmez.

Ayrıca bakınız

• Doz-tepki ilişkisi

Referanslar

Ligand reseptör bağlanması: Kenakin T, 1993. İlaç-reseptör etkileşiminin farmakolojik analizi New York: Raven Press

Dış bağlantılar

• curvefit.com - Açık bir açıklama için antagonistlerin varlığında doz-yanıt eğrileri .