等温滴定量热试验

等温滴定量热试验（Isothermal Titration Calorimetry, ITC）是一种用于研究生物分子相互作用的热力学和动力学特性的实验方法。以下是关于等温滴定量热试验的详细介绍：

1. ‌试验原理‌

等温滴定量热试验通过测量溶液中化学反应或分子相互作用释放或吸收的热量来研究这些反应。

实验仪器包含参比池和样品池，参比池中加入稀释溶液作为对照，两者通过绝热装置隔开。在恒温条件下，注射器中的药物溶液滴定到含有目的蛋白的样品池中，两种物质相互作用，释放或吸收的热量与结合量成正比‌。

2. ‌试验步骤‌

等温滴定量热试验的典型步骤包括：

样品准备‌：制备高纯度的目标蛋白和配体溶液，确保无杂质干扰。

对样品进行缓冲液置换，使其处于合适的缓冲体系中，并调节至所需的 pH 值和离子强度‌。

‌仪器准备‌：开启ITC仪器，预热至设定温度并稳定一段时间，通常实验温度在25℃~30℃‌。

‌滴定过程‌：注射器以一定速度向样品池中滴加配体，反应一定时间后，仪器测量样品池的热量变化并使其与参比池平衡，最终显示为一个吸热或放热的峰‌。

‌数据分析‌：对每个峰的面积进行积分，并以配体与蛋白质的摩尔比作为横坐标进行绘图。由此得出的等温线可拟合至导出亲和力 (KD) 的结合模型‌。

3. ‌试验参数‌

等温滴定量热试验可以一次性测定所有结合参数，包括：

‌结合常数 (KD)‌：描述分子相互作用的强度‌。

‌反应化学量 (n)‌：描述结合位点的数量‌。

‌焓 (△H)‌：描述反应的热量变化‌。

‌熵 (△S)‌：描述反应的混乱度变化‌。

4. ‌应用领域‌

等温滴定量热试验广泛应用于以下领域：

蛋白质-蛋白质相互作用‌：包括抗原-抗体相互作用和分子伴侣-底物相互作用‌。

‌蛋白质-小分子相互作用‌：研究药物与靶蛋白的结合特性‌。

‌酶促反应动力学‌：分析酶与底物或抑制剂的相互作用‌。

‌核酸-小分子相互作用‌：研究药物与DNA/RNA的结合特性‌。

5. ‌试验优势‌

等温滴定量热试验具有以下优势：

高灵敏度‌：最小可检测热功率2 nW，最小可检测热效应0.125uJ‌。

‌非特异性‌：对被研究体系的溶剂性质、光谱性质和电学性质等没有任何限制条件‌。

‌样品用量小‌：生物样品最小用量0.4ug‌。

‌操作简单‌：整个实验由计算机控制，使用者只需输入实验的参数‌。

等温滴定量热试验是一种强大的生物分子相互作用研究工具，通过精确测量和分析，可以有效揭示分子相互作用的热力学和动力学特性‌。