Dimerisoituminen

Dimerisoituminen on prosessi, jossa kaksi identtistä tai erilaista molekyyliä eli monomeeriä liittyy yhteen muodostaen dimerin. Dimerit voivat muodostua kovalentisti tai epäkovalentisti ja niiden muodostuminen on usein tasapainotilaisuutta monomeerien välillä. Tasapainossa voidaan puhua dissosiaatiosta ja dimerisaatiosta riippuen ympäristötekijöistä, kuten pitoisuudesta, lämpötilasta tai liuottimesta.

Dimerisoituminen voidaan luokitella useisiin päätyyppeihin. Covalenttinen dimerisoituminen merkitsee pysyvän kovalenttisen sidosyhteyden muodostumista kahden monomeerin välille, esimerkkeinä disulfidisidokset proteiineissa tai muut, kataloituina reaktioina tapahtuvat rakenteelliset sidokset. Epäkovalenttinen dimerisoituminen perustuu vetysidoksiin, ionisiiin, hydrophobisiin vuorovaikutuksiin ja muuhun van der Waals -vuorovaikutukseen, ja se on yleensä reversiibeliä. Radikaalinen dimerisoituminen tapahtuu, kun vapaat radikaalit yhdistyvät muodostaen kovalentin sidoksen; tästä on kyse monissa radikaaliprosesseissa ja polymerisaatioissa.

Dimerisoituminen on merkittävä ilmiö sekä kemiassa että biologiassa. Monomeerien dimerisoituminen voi muuttaa reaktiokäytäviä, katalyyttisyyttä tai kestävyyttä, ja se säätelee usein biologisia signaalireittejä: proteiinidimerit voivat aktivoitua tai estyä coming-to-function -tilanteissa kuten reseptorien tai transcription factorien tapauksessa. Epäasiallinen dimerisoituminen liittyy joidenkin sairauksien kehittymiseen.

Dimerisoitumisen havainnointi ja karakterisointi voidaan tehdä spektroskopian, massaspektrometria, geelimäisen eristämisen ja analyysin avulla sekä analyyttisen ultrakenttötilan tai kaloritometrinen mittauksin, jotka antavat tietoa vuorovaikutusten voimasta ja tasapainosta.