Bindingsevne

Bindingsevne beskriver en organismes eller molekylers evne til å binde seg til et annet molekyl eller en struktur. Begrepet brukes bredt i kjemi, biologi og materialvitenskap og omfatter binding mellom ligander og reseptorer, enzymer og substrater, eller mellom proteiner og DNA. Bindingen kan være reversibel eller irreversibel og skjer ofte gjennom ikke-kovalente interaksjoner som hydrogenbindinger, elektrostatiske krefter og van der Waals-krefter.

Affinitet og aviditet er sentrale begreper knyttet til bindingsevne. Affinitet beskriver styrken i en enkelt binding, mens aviditet refererer til den samlede bindingsevnen til et molekyl som har flere bindingsseter. Den vanligste kvantitative målestokken er dissosiasjonskonstanten Kd; lavere Kd indikerer høyere affinitet. Ka er omvendt av Kd (Ka = 1/Kd). Bindingens termodynamikk beskrives ofte av ΔG og påvirkes av ΔH og ΔS. Kinetikken, med on-rate (kon) og off-rate (koff), bestemmer hvor raskt binding dannes og brytes og påvirker faktisk effekt.

Flere faktorer påvirker bindingsevne, inkludert temperatur, pH, ionestyrke, løsningsmiljø og tilstedeværelse av konkurrerende molekyler. Endringer i molekylstruktur eller allosteriske moduler kan endre affiniteten betydelig. Bindingsevne måles med ulike metoder, som isotermisk titrimetri kalorimetri (ITC), overflateplasmonresonans (SPR) og bio-layer interferometri (BLI), samt fluorescensbaserte metoder og andre biokjemiske tester.

Betydning og anvendelser inkluderer legemiddelutvikling, hvor mål er høy bindingsevne til ønsket mål; diagnostikk og biosensorer; og materialvitenskap, der bindingsevne styrer interaksjoner mellom overflater og molekyler. Høy bindingsevne bør vurderes sammen med spesifisitet, kinetikk og biologisk kontekst.