成为卡路里计大师之路 Vol.1(续)什么是微量热计?

仲村:“在研讨会的资料中,ITC和DSC的概述及测量例子被简要概括,得到的数据是什么以及从中可以获取哪些信息,大致了解了一些。不过,好像没有说明实际如何进行测量……先从ITC开始调查一下吧。iTC200……”
马尔文的MicroCal iTC200……这个是……
MicroCal iTC200官方网站
※iTC200自2017年3月31日起已停止销售。
请参考当前销售的PEAQ-ITC。
哦,还有视频呢。当样品在样品池内反应产生热量时,会与参考池之间产生温差,因此通过控制来消除这种差异……就是这样。放热时信号向下显示,是为了降低样品池的温度,原来如此。不过,这似乎很容易受到外界影响。空调之类的没问题吗?
好像还有原理说明

论文中经常看到的数据。但为何可以从这些数据中求出解离常数呢?
KD是通过切线求的吗?
ΔH,焓是纵轴的变化量对吧?嗯?纵轴的单位变了,变成了每摩尔滴定样品的热量变化。
技术页面上有没有更详细的说明呢?
看看去

“最终每个峰进行积分并针对配体与蛋白质的摩尔比进行绘制。结果得到的等温滴定曲线通过亲和性(KD)获得的结合模型进行拟合。”所以不是通过切线求解离常数,而是通过理论公式进行拟合。
“通过等温滴定曲线的中点摩尔比求得结合比。”不过这是样品池侧的几个结合位点,对吧?为何能够通过中点摩尔比求出结合比呢?
焓的变化是纵轴的变化,不过这里标为“Biding mechanism”。为什么焓是机制呢?而且没有出现熵!
唔,搞不太清楚……
不过样品准备似乎很轻松,不需要标记或固定化。“配体与蛋白结合时,发生百万分之一度的变化”这种小的温度变化的检测装置。不过,如果结合导致体内温度变化反而麻烦。
ITC在哪些领域发挥作用呢……?

“ITC广泛用于创药及药物开发的以下目的。”
“结合亲和力的定量化”,即是通过ELISA、RI、SPR等方法求得的参数吧。没有固定化和标记,也无需清洗,可得到更自然状态的反应,这方面是优点吧?
“候选药的选择和优化”,通过结合强度进行筛选吗?
“热力学和活性浓度的测量”,热力学参数是结构解析时有用的信息,但这个活性浓度的测量是什么呢。在Interpharm的资料中说到“蛋白质的质量管理”吗?
“作用机制的特性评估”,有些不太理解。是结合的机制吗?
“小分子创药中的目标结合靶标确认”,是筛选吧。不过,通量好像不太高……
“结合特异性和结合比的掌握”,如何区分非特异呢?
“从hit到lead中的IC50和EC50的验证”,是在说筛选后的优化吧?
“酶反应速度的测量”,酶!?能够测量这样的东西吗?
那么,实际上如何进行测量的呢?有没有手册可以下载?”
那就先询问制造商。”
诸如此类,仲村先生好像对微量热计十分着迷。
虽然他似乎努力自学,但确实网站或手册中无法解决的问题接连出现。
今后几乎每个月会分享仲村先生在掌握卡路里计数器过程中的故事。
我们还计划提供对初学和中级者有用的Q&A和故障排除信息。
敬请期待!!
我们也公开了相关技术资料,欢迎下载利用。
只要输入表格中所需的资料,即可下载以下资料集。
ITC应用笔记
DSC应用笔记
深田はるみ(ふかだ はるみ)老师的介绍
大阪府立大学客座研究员
【简历】
1974年毕业于大阪府立大学农学部农艺化学科
1979年取得大阪府立大学大学院农学研究科学分后退学
同年成为大阪府立大学农学部助教
1997年成为大阪府立大学农学部副教授
2008年成为大阪府立大学大学院生命环境科学研究科准教授
2015年退休
博客后记
深田老师从事生物化学系统的卡路里计研究的时代,卡路里计放热测定在日本尚未广泛普及,自大阪府立大学农学部助教的高桥克忠老师起便参与了卡路里计系统的开发。最初,他使用了杜瓦瓶型卡路里计和流动型卡路里计,一次消耗几十毫克以上的蛋白质进行测量。此外,关于卡路里计测量蛋白质,深田老师的研究室是日本首次通过生化学立场进行测量的。利用Pivalov最早开发的用于蛋白质溶液的DSC装置,以及古老型号的DSC和ITC进行热测量实验。当前,即使是在高桥老师过了花甲之年后,仍然继续作为JST委托业务的一部分研究菌群产生的热,并开发新的“生物活性测量装置”。
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