HillKoeffizienten

Der Hillkoeffizient (Hill-Koeffizient) ist ein Parameter der Hill-Gleichung, der in der Biochemie und Pharmakologie verwendet wird, um die Beziehung zwischen Ligandenkonzentration und Bindung oder Aktivität zu beschreiben. In der häufigsten Form lautet die Gleichung für die gebundene Fraktion y: y = [L]^n / (K_d^n + [L]^n) = 1 / (1 + (K_d/[L])^n). Hier ist [L] die Ligandenkonzentration, K_d die Dissoziationskonstante, und n der Hillkoeffizient.

Interpretation: Werte von n geben Hinweise auf Kooperativität. Ein n größer als 1 deutet auf positive Kooperativität hin; n = 1 bedeutet Nichtkooperativität; n kleiner als 1 weist auf negative Kooperativität oder Heterogenität hin. Der Hillkoeffizient ist ein empirischer Parameter, der aus Kurvenanpassungen stammt und nicht notwendigerweise die tatsächliche Anzahl der interagierenden Untereinheiten widerspiegelt.

Historisch wurde der Begriff von Archibald Hill eingeführt, um Sauerstoffbindung an Hämoglobin zu beschreiben; die Gleichung wird heute in Biochemie, Pharmakologie und Physiologie verwendet.

Bestimmung: Der Koeffizient wird typischerweise durch Nichtlinearregression von Bindungs- oder Dosis-Wirkungs-Daten geschätzt. Eine Hill-Plot-Transformation, bei der log(y/(1−y)) gegen log[L] aufgezeichnet wird, liefert eine Gerade, deren Steigung dem Hillkoeffizienten in der Nähe der Halbmaximalkonzentration entspricht.

Einschränkungen: Der Hillkoeffizient fasst komplexe Mechanismen oft nur grob zusammen. Er kann je nach Messbereich variieren und ist kein endgültiger Beweis für die genaue Untereinheitenzahl oder Allostereigenschaften eines Systems. Dennoch dient er als nützliches Maß für Kooperativität in Bindungs- und Dosis-Wirkungs-Kurven.

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