5.2 Kd 与 ligand binding

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详细内容

基本平衡：

P + L <=> PL
Kd = [P][L]/[PL]

理解：

Kd 越小，binding 越强。
当 free ligand concentration = Kd 时，理想情况下约 50% protein bound。
若 ligand 远大于 protein，可近似 fractional binding = [L]/(Kd + [L])。
要达到 90% bound，在 free ligand 近似条件下需 [L]free = 9Kd。

但 workshop 特别提醒：当 protein concentration 不可忽略时，不能只用 total ligand = 9Kd；还要补足被 protein 结合掉的 ligand。

深入讲解

Kd 是解离常数，描述 bound complex 倾向解离的程度。Kd 小表示在较低 free ligand concentration 下也能形成大量 PL，即 affinity 高。注意 Kd 使用的是 equilibrium free concentrations，不是简单 total concentrations。

在 ligand 远多于 protein 时，可以近似 fraction bound = [L]/(Kd+[L])。但如果 protein concentration 与 Kd 或 ligand concentration 同量级，bound ligand 会显著消耗 total ligand，必须用 mass balance；这正是 workshop 中 0.01 mM protein 和 10 mM protein 两类题的差别。

原文小点逐条解释

原文小点： Kd 越小，binding 越强。
- 讲解： 这个小点属于 binding equilibrium；要区分 free ligand、bound ligand、total ligand，并用 Kd 判断 affinity 和 occupancy。
原文小点： 当 free ligand concentration = Kd 时，理想情况下约 50% protein bound。
- 讲解： 这个小点属于 binding equilibrium；要区分 free ligand、bound ligand、total ligand，并用 Kd 判断 affinity 和 occupancy。
原文小点： 若 ligand 远大于 protein，可近似 fractional binding = [L]/(Kd + [L])。
- 讲解： 这个小点属于 binding equilibrium；要区分 free ligand、bound ligand、total ligand，并用 Kd 判断 affinity 和 occupancy。
原文小点： 要达到 90% bound，在 free ligand 近似条件下需 [L]free = 9Kd。
- 讲解： 这个小点属于 binding equilibrium；要区分 free ligand、bound ligand、total ligand，并用 Kd 判断 affinity 和 occupancy。

做题和复习时怎么用

90% binding 的快速判断是 [L]free = 9Kd；若 [P]total 不可忽略，则 total ligand 至少还要加上约 0.9[P]total。

常见误区

只背定义，不解释结构如何导致功能。
答题时缺少“因为…所以…”的因果链。