sitoutumisreaktio

Sitoutumisreaktio on kemiallinen prosessi, jossa kaksi tai useampi reagoiva aine sitoutuu muodostamaan uuden, sidotun kompleksin. Sitoutuminen voi tapahtua kovalenttisesti tai ei-kovalenttisesti, esimerkiksi ionisilla voimilla, vety­sidoksilla, van der Waals -vuorovaikutuksilla tai metallisidonnaisella koordinoinnilla. Tällaisia reaktioita esiintyy laajasti biokemiassa, lääketieteessä ja materiaalitutkimuksessa, missä esimerkiksi entsyymin ja substraatin tai ligandin ja reseptorin välinen vuorovaikutus johtaa toimintakykyisiin komplekseihin.

Kinetiikan ja termodynamiikan näkökulmasta sitoutumisreaktio voidaan kuvata muodossa A + B ⇌ AB. Formaalisti muodostumisenopeus on r_f = k_on [A][B], kun taas hajoamistarveus on r_r = k_off [AB]. Tasapainossa sidoksesta riippuva vakiotila voidaan määritellä K_eq = [AB]/([A][B]) tai dissosioitumisvakiolla K_d = k_off/k_on. Sitoutuminen on usein riippuvainen lämpötilasta, pH:sta, suolakuormituksesta ja liuottimesta, joten sen vahvuus voi muuttua ympäristöolosuhteiden mukaan.

Esimerkkejä ovat entsyymin ja substraatin välinen sitoutuminen, ligandin ja reseptorin vuorovaikutus sekä antigeeni-antikroppisidonta. Sitoutuminen voi olla palautuvaa (reversiibeli) tai ei-palautuvaa (irreversiibeli), riippuen sidosenergian suuruudesta ja reaktio-olosuhteista.

Sitoutumisreaktioita mittaataan ja mallinnetaan monin menetelmin, kuten pintareflektometrialla (SPR), isotermaalisella titrauksella (ITC), UV-Vis- tai NMR-spektroskopialla ja X-ray kristallografialla. Käyttökohteita ovat lääkeaineliiketoiminnan sitoutuneisuusanalyysit, diagnostiikka ja biosensorit.