ارتباط جزيئي

القياس

من جانب آخر، عندما يعرقل المركب الجزيئي الأداء الطبيعي للإنزيم، يُشار كذلك إلى ثابت الارتباط باسم ثابت التثبيط (KI).

وفي هذا السياق، عندما يعرقل المركب الجزيئي الأداء الطبيعي للإنزيم، يُشار كذلك إلى ثابت الارتباط باسم ثابت التثبيط (KI).

وفي السياق ذاته، يتم قياس قوة الارتباط بين مكونات المركب الجزيئي كميًا بواسطة ثابت الارتباط (KA) ، والذي يُعرّف بأنه نسبة تركيز المركب مقسومًا على ناتج تراكيز المكونات المعزولة عند التوازن في الوحدات المولية.

• بروتين - عقار

وفي السياق ذاته، غالبًا ما يشار إلى البروتينات التي تشكل مركبات مستقرة مع جزيئات أخرى بالمستقبلات بينما يُطلق على شركائها الملزمين اسم الربيطات.

أمثلة

• • بروتين - بروتين
• • بروتين – حمض نووي
• • بروتين - هرمون

وفي السياق ذاته، تشمل الجزيئات التي يمكن أن تشارك في الارتباط الجزيئي البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون والجزيئات العضوية الصغيرة مثل الأدوية. ولذلك فإن أنواع المركبات التي تتشكل نتيجة الارتباط الجزيئي تشمل:

الأنواع

من جهة ثانية، تؤدي بعض تفاعلات البروتين مع البروتين إلى الارتباط التساهمي، وبعض المستحضرات الصيدلانية هي مضادات لا عكسية قد تكون مرتبطة تساهميًا أو لا تساهميا. تم اكتشاف الأدوية على فترات عندما يكون فيها المرشحون للعقاقير التي ترتبط بشكل تساهمي بأهدافها جذابة ثم يتم تجنبها ؛ أدى نجاح بورتيزوميب إلى جعل المرشحون المرتبطون بالتساهم المعتمد على البورون أكثر جاذبية في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

وفي هذا الصدد، • التساهمية غير القابلة للعكس - تتشكل رابطة كيميائية يكون فيها الناتج أكثر ثباتًا من الناحية الديناميكية الحرارية من المواد المتفاعلة بحيث لا يحدث التفاعل العكسي.

يمكن تصنيف الارتباط الجزيئي إلى الأنواع التالية:

في هذا الإطار، • غير تساهمية - لا تتشكل روابط كيميائية بين الجزيئين المتفاعلين لذلك يكون الارتباط قابلاً للعكس تمامًا

وعلى صعيد آخر، تسمى الجزيئات المرتبطة أحيانًا «المركب الجزيئي» -ويشير المصطلح عمومًا إلى الروابط غير التساهمية. يمكن أن تصبح التفاعلات غير التساهمية فعالة لا عكسية؛ مثلًا، يمكن أن تحتوي مثبطات الربط الضيقة للأنزيمات على حركية تشبه إلى حد بعيد مثبطات التساهمية غير القابلة للعكس. ومن بين معقدات البروتين والبروتين الأكثر تعقيدا، تلك الموجودة بين إنزيم أنجيوجينين ومثبط الريبونوكليز. ثابت التفكك للبروتينات البشرية هو 5x10 m16 مول / لتر. مثال حيوي آخر هو بروتين الرابط الستربتافيدين، الذي يحتوي على تقارب عالي للغاية للبيوتين (فيتامين B7 / H ، ثابت التفكك، Kd ≈ Kd ≈10−14 mol/L )، في مثل هذه الحالات، إذا تغيرت ظروف التفاعل (مثلًا، ينتقل البروتين إلى بيئة تكون فيها تركيزات البيوتين منخفضة جدًا، أو تتغير درجة الحموضة أو الظروف الأيونية)، يمكن تعزيز التفاعل العكسي. مثلًا، يمكن تفكيك تفاعل البيوتين - الستربتافيدين عن طريق احتضان المركب في الماء عند 70 درجة مئوية، دون تفكك أي من الجزيئين. يمكن العثور على مثال للتغير في التركيز الموضعي الذي يسبب التفكك في تأثير بوهر، والذي يصف تفكك الروابط من الهيموجلوبين في الرئة مقابل الأنسجة المحيطية.

إضافةً إلى ذلك، • التساهمية القابلة للعكس – يتم فيه تكوين رابطة كيميائية، إلا أن فرق الطاقة الحرة الذي يفصل المواد المتفاعلة غير المترابطة برابطة تساهمية عن المنتج المرتبط يكون قريبًا من التوازن ويكون حاجز التنشيط منخفضًا نسبيًا بحيث يحدث التفاعل العكسي الذي يفكك الرابطة الكيميائية بسهولة

القوة الدافعة

ومن ناحية أخرى، يجب أن تكون الطاقة الحرة للمركب حسب التعريف أقل من الجزيئات المنفصلة بالمذيب من أجل أن يكون المركب مستقرًا، قد يكون الارتباط مدفوعًا بشكل أساسي بالانتروبيا(أو ما يعرف بتعويض المحتوى الحراري) (إطلاق جزيئات المذيبات المرتبة حول الجزيء المعزول الذي ينتج عنه زيادة صافية في إنتروبيا النظام). عندما يكون المذيب ماءً، يُعرف ذلك بالتأثير الكارثي للماء. بدلاً من ذلك، قد يكون الارتباط مدفوعًا بالمحتوى الحراري حيث تكون قوى الجذب غير التساهمية مثل الجذب الكهروستاتيكي، والترابط الهيدروجينى، وقوى تشتت فان دير فالس / لندن مسئولة بشكل أساسي عن تكوين مركب مستقر. تميل المركبات التي لها مساهمة قوية في الانتروبيا إلى تكوين مساهمات ضعيفة في المحتوى الحراري. على العكس من ذلك، تميل المركبات التي تحتوي على محتوى حراري قوي إلى أن يكون لها مكون إنتروبيا ضعيف. تُعرف هذه الظاهرة باسم تعويض الانتروبيا.