构型(configuration)和构象(conformation)课件

k1 k2
[RL]


根据质量作用定律，结合反应速率为 v1= k1[R][L], 解离反应速率为 v2= k2[RL] 当反应达到平衡时, v1= v2，所以
k 2 [ R][L] Kd k1 [ RL]
（1）


[R]、[L]、[RL]分别为游离受体、游离配基、受体-配基复 合物的摩尔浓度 k1、k2分别是结合速率常数、解离速率常数 Kd 是解离平衡常数，单位为 mol/L; Kd 值的大小作为衡量 配基与受体相互结合能力的一个重要物理量 : Kd值愈小结 合能力愈大; Kd又称为亲和常数
[ RL] [ RT ] [ RL] [ RT ] 1 [ RL] [ L] Kd Kd Kd
Scatchard图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达

同理可推出：
（4） 上式为Woolf方程：以[L]/[RL]为纵轴，以[L] 为横轴作图得一直线 直线的斜率为1/[RT], 横轴截距为-1/Kd, 纵 轴截距为Kd/[RT]

将(1)式重排变成下式：

[ RL] [ L] [ RT ] K d [ L]
1 [ RT ] [ L]1 2 2 [ RT ] K d [ L]1 2
（7）

设[RL] = ½[RT], [L]=[L]1/2, 带入上式，得


整理，得 Kd = [L]1/2 结论：在50％受体结合配基时,体系中游离配基 的浓度就是受体的解离平衡常数Kd值


受体与配基以单分子相互结合(分子比为1:1) 反应服从质量作用定律, 反应是可逆的 配基在结合和解离后不被代谢，也不与其它类型受体 结合 受体与配基结合后产生的生物效应的强度与受体被占 领的量成正比
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达

受体与配基结合作用的反应式如下:
[R]+[L]
Kd 1 1 1 [ RL] [ RT ] [ RT ] [ L]



Lineweaver-Burk图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
设：[LT]是总配基浓度, [L] = [LT] – [RL], 将 [L] = [LT] – [RL] 和 [R] = [RT] – [RL]代入(2)式， 经整理得： 2 [ RL] [ RL]{[RT ] [ LT ] K } [ RT ][LT ] 0 （6） d
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达

设：[RT]为受体的初始浓度
[ R] [ RT ] [ RL]

Kd
[ R][L] {[ RT ] [ RL]}[L] [ RL] [ RL]
（2）
重排并整理得：


（3） 上式即Scatchard方程 ，以[RL]/[L]为纵轴，以[RL] 为横轴作图得一直线 直线斜率为-1/Kd, 横轴截距为[RT], 纵轴截距为 [RT]/Kd
Kd [ L] 1 [ L] [ RL] [ RT ] [ RT ]

Hale Waihona Puke Woolf图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达

同理还可推出：
（5） 上式为Lineweaver-Burk方程，亦称双倒数 方程：以1/[RL]为纵轴，以1/[L]为横轴作图 得一直线 直线的斜率为Kd/[RT], 横轴截距为–1/Kd, 纵 轴截距为1/[RT]

上式为以[RL]为变量的双曲线一元二次方程 当[RT]、Kd固定时，[RL]随[LT]的变化而变化， 开始上升很快，以后逐渐趋向水平，这就是饱和 曲线
受体与配基结合曲线


SB为特异性结合，NSB为非特异性结合，TB为 总结合 [SB]= [TB] – [NSB]
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
构型(configuration)和 构象(conformation)



Configuration：The geometrical arrangement in polymers arising from the order of atoms determined by chemical bonds. Conformation：The geometrical arrangement in polymers arising from rotation about adjacent carbon-carbon single bonds. 构型的改变，分子中一定会有共价键的断裂和新的 共价键的生成；而构象的改变不需要共价键的变换

用选择性放射配基进行多点饱和实验 用非选择性放射配基和选择性非放射配基进行竞争 性取代实验

原则上它们也可以用于多种亚型的分析，但是 由于配基选择性的限制及实验误差的存在等原 因, 多数成功的例子仅限于双位点系统
3.2.1选择性放射配基的饱和曲线



选择性放射配基，对一种亚型有高亲和力, 而 对另一种亚型则为低亲和力 多点饱和实验显示，随着[LT]加大，[RL]先是 因高亲和力的大部分结合趋向饱和，然后由于 低亲和力亚型结合增多，曲线又住上翘 用 Scatchard 作图得到的不是直线而是向上凹 的曲线，也就是说，随着[LT]增加，曲线前部 分斜率很陡 (高亲和力亚型结合)，然后斜率平 坦 (低亲和力亚型结合)
3.2 双位点系统


一种配基可以和两种受体结合，这两种受体 往往是某类受体的两种亚型 选用某种放射配基，进行饱和实验， 用 Scatchard 作图法得到的不是直线而是向上 凹的曲线；这条曲线是由高低亲和性不同的 两条直线加合成的
双位点系统
饱和曲线
Scatchard曲线
双位点系统

近年来发展了很多方法用来进行双位点系统受 体亚型的研究
构型异构体还是构象异构体？
Isotactic
Syndiotactic
构型异构体还是构象异构体？
Techniques in receptor research
3. 受体与配基结合的动力学
3.1 受体放射配基结合分析


60年代初在受体研究中采用放射性标记核素 并建立了受体放射配基结合分析 (radioligand binding assay, RBA)，它的理论基础是占领学说 该理论认为