Izotermalna titraciona kalorimetrija (ITC) je fizička tehnika koja se koristi za određivanje termodinamičkih parametara interakcija u rastvoru. Ona se najčešće koristi u studijama vezivanja malih molekula (kao što su medicinska jedinjenja) za velike makromolekule (proteine, DNK etc.).
Termodinamička merenja ITC je kvantitativna tehnika koja može da odredi afinitet vezivanja (Ka), promene entalpije (ΔH), i stehiometriju vezivanja (n) interakcije između dva ili više molekula u rastvoru. Iz tih inicijalnih merenja, se može odrediti promena Gibsove energije (ΔG) i promena entropije (ΔS) koristeći relaciju:
ΔG = -RTlnKa = ΔH-TΔS
(gde je R gasna konstanta, a T je apsolutna temperatura).
Instrument Izotermalni titracioni kalorimetar se sastoji od dve identične ćelije koje su napravljene od visoko toplotno provodnog i hemijski intertnog materijala, kao što je Hejstelojeva legura ili zlato, koje su okružene adijabatskim omotačem.O’Brien, R., Ladbury, J.E. and Chowdry B.Z. (2000) Isothermal titration calorimetry of biomolecules. Chapter 10 in Protein-Ligand interactions: hydrodynamics and calorimetry Ed. Harding, S.E. and Chowdry, B.Z, Oxford University Press. Senzitivna termosprežna kola se koriste za detekciju temperaturnih razlika između referentne ćelije (napunjene puferom ili vodom) i ćelije sa uzorkom koja sadrži makromolekul. Pre dodavanja liganda, konstantna snaga (<1 mW) se primenjuje na referentnu ćeliju. Time se usmerava povratna sprega, aktivirajući grejač koji je lociran na čeliji sa uzorkom.VP-ITC Instruction Manual (2001). Microcal Inc., Northampton, MA. http://www.microcalorimetry.com Tokom eksperimenta, ligand se titratriše u ćeliju uzorka u preciznim alikvotima, uzrokujući bilo absorpciju ili oslobađanje toplote u zavisnosti od prirode reakcije). Merenja se sastoje od vremenski zavisnog unosa energije neophodne da bi održala ista temperatura u obe ćelije.
Primena u razvoju lekova ITC je jedna od tehnika koje se korste u karakterizaciji afiniteta vezivanja liganda za proteine. Ona se tipično koristi kao tehnika za sekundarno testiranje u visokoprotočnom skriningu. ITC je posebno korisna tehnika pošto ona ne daje samo afinitet vezivanja, nego i opis termodinamike vezivanja. Ova termodinamička karakterizacija omogućava dalju optimizaciju jedinjenja.Desphande, T.Isothermal Titration Calorimetry (ITC): Application in Drug Discovery
Vidi još Izotermalna mikrokalorimetrija Diferencijalno skanirajuća kalorimetrija Površinska plazmonska rezonancija Dualna polarizaciona interferometrija
Reference
Spoljašnje veze AFFINImeter is a software for the analysis of ITC measurements. It includes a free model builder tool that allows designing an unlimited variety of Sequential Binding (competitive) model involving up to three different compounds. Alternative ITC data analysis software: IC ITC Scripted Utility for Isothermal Titration Calorimetry Analysis & Stoichiometric Examination: suITCase Microcal/Malvern Instruments
Категорија:Научне технике Категорија:Биохемијски методи Категорија:Биофизика Категорија:Хемијска термодинамика Категорија:Калориметрија