IC50、pIC50、EC50、ED50等值的意義
Release Time:2023-04-14IC50:通常指半抑制濃度(或稱半抑制率),即IC50,對指定的生物過程(或該過程中的某個組分比如酶、受體、細胞等)抑制一半時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)在體外實驗(in vitro)中的拮抗能力。
pIC50:pIC50=-log(IC50)
EC50:通常是指在特定的暴露時間后,能達到50%最大生物效應(yīng)對應(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驗中(in vitro)激動劑(agonist)的激活能力外,還可用于表示達到體內(nèi)(in vivo)最大生物效應(yīng)一半時所需的血藥濃度。
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是抑制劑的功能強度;[S]為股定的底物濃度,Km為酶促反應(yīng)速度達到最大反應(yīng)速度一半時所對應(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)。如果底物濃度遠小于Km值,IC50等于Ki。
對于細胞受體的抑制常數(shù):
Ki=IC50/(1+[A]/EC50),[A]是固定的受體激動劑濃度,IC50的值會隨這不同實驗條件而變化,如酶濃度,底物濃度等。Ki是個常數(shù)。
Ki:抑制常數(shù)(inhibition constant),反映的是抑制劑對靶標(biāo)的抑制強度,這個值越小說明抑制能力越強,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)合時對應(yīng)的游離抑制劑的濃度。
IC50與實驗中所用酶的濃度、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),反映的是化合物對靶標(biāo)的親和力大小,值越小親和力越強。Kd=Koff/kon
Kd為50%的酶E被抑制劑I結(jié)合時對應(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SPR等實驗測定,一般不存在底物;而Ki測定時,是同時存在底物的,有底物參與競爭。所以一般測定的Ki會比Kd要大。
Ka:結(jié)合常數(shù)(association constant),與Kd相反,值越大親和力越強。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)達到最大反應(yīng)速度一半時底物S的濃度。Km的大小只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶的濃度無關(guān),但是隨著測定的底物不同、溫度、離子強度和pH的不同而不同。當(dāng)k2遠遠大于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)合時的快慢,單位為M-1.S-1。在Biacore測定親和力實驗中,Kon越大代表達到最大RU時間越短,曲線斜率越陡峭。
Koff:解離速率常數(shù)(dissociation rate constant),代表分子間解離時的快慢,單位為S-1。在Biacore測定親和力實驗中,Koff越大代表RU下降的速率越慢,曲線斜率越平緩。所以親和力高的表現(xiàn)就是快結(jié)慢離。
KD:其實就是Kd,在SPR測定親和力實驗中,經(jīng)??吹剿麄兊氖謨灾邪袺on寫成Ka, Koff寫成Kd,把Kd寫成KD。這樣一來,KD=Kd/Ka。