İzotermal Titrasyon Kalorimetrisi
Isothermal Titration Calorimetry · Ayrıca şöyle bilinir: ITC, isothermal calorimetry, microcalorimetry
İzotermal Titrasyon Kalorimetrisi (ITC), sabit sıcaklıkta biyomoleküler bağlanma olayları sırasında salınan veya emilen ısıyı ölçen termodinamik bir tekniktir. Wiseman ve meslektaşları tarafından 1989'da geliştirilen ITC, tek bir deneyde bağlanma afinitesini (Kd), entalpiyi (ΔH) ve entropiyi (ΔS) doğrudan belirleyerek, etiket veya immobilizasyon gerektirmeyen moleküler etkileşimleri karakterize etmek için en kapsamlı yöntemlerden biri haline gelmiştir.
Tam yöntemi oku
Bu bölümü okumak için ücretsiz hesapla giriş yapın.
Yöntem haritası
İlişkili yöntemlerin komşuluğu — keşfetmek için bir düğüm seçin.
Ne zaman kullanılır
Herhangi bir bimoleküler etkileşimi karakterize etmek için ITC'yi uygulayın: protein-ligand, protein-protein, protein-DNA, DNA-RNA vb. ITC, Kd mikromolar ila pikomolar aralığında olduğunda optimaldir (daha sıkı bağlanma çok seyreltik çözeltiler gerektirir; daha zayıf bağlanma yüksek konsantrasyonlar gerektirir). ITC etiket gerektirmez ve termodinamik parametreleri doğrudan ölçer. Bağlanmanın deneysel zaman ölçeği içinde dengeye ulaştığını varsayar.
Güçlü yönler & sınırlılıklar
- Etiketsiz: floresan veya radyoaktif etiketlere gerek yoktur; doğrudan bağlanma ısısını algılar
- Kapsamlı termodinamik bilgi: tek bir titrasyondan eşzamanlı olarak Kd, ΔH ve ΔS'yi ölçer
- Modelden bağımsız: bir bağlanma modeli varsaymaz; veriler genellikle yalnızca kinetikten belirgin olmayan bağlanma davranışını ortaya çıkarır
- Zayıf, spesifik olmayan etkileşimler dahil olmak üzere herhangi bir bağlanma etkileşimi için çalışır
- Yavaş kinetik: her titrasyon noktası birkaç dakika sürer; tam bir deney 1-2 saat sürebilir
- Çok sıkı bağlanmada (Kd < 1 nM) duyarlılık sınırlıdır: son derece seyreltik çözeltiler gerektirir, pratik belirsizliği artırır
- Çok zayıf bağlanma (Kd > 1 mM): pratik olmayan yüksek konsantrasyonlar gerektirir ve büyük ısıların hassas bir şekilde ölçülmesi zordur
- Topaklanmış veya heterojen numuneler yanlış ısı üretir ve yorumlamayı karıştırır
SSS
ITC'de negatif ΔH ne anlama gelir?
Negatif ΔH, bağlanma reaksiyonunun ısı saldığı (ekzotermik) anlamına gelir. Bu, çoğu protein-ligand etkileşimi için tipiktir, burada uygun elektrostatik ve van der Waals etkileşimleri baskındır. Pozitif ΔH, endotermik bağlanmayı gösterir, daha az yaygındır ancak entropi güdümlü etkileşimlerde meydana gelebilir.
Kd, ITC verilerinden nasıl belirlenir?
Her enjeksiyonun tepe ısısı, molar orana (ligand/protein) karşı çizilir. Doygunluğa yaklaşıldıkça titrasyon eğrileri düzleşir. Eğri bir bağlanma modeline uydurulur; Kd, bağlanmanın %50 doygun olduğu ligand konsantrasyonudur. Titrasyon eğrisinin şekli ve konumu, Kd'yi ve bağlanma kooperatifliğini ortaya çıkarır.
İlk enjeksiyon neden genellikle ITC'de atılır?
İlk küçük enjeksiyon (tipik olarak 2 mikrolitre), hücre ve şırınganın geometrisi nedeniyle zayıf karışır. Bu, anormal ısıya neden olur. Sonraki tüm 10 mikrolitrelik enjeksiyonlar tekrarlanabilir şekilde karışır, bu nedenle genellikle 2. enjeksiyondan itibaren elde edilen veriler analiz için kullanılır.
Kaynaklar
- Wiseman, T., Williston, S., Brandts, J. F., & Lin, L. N. (1989). Rapid measurement of binding constants and heats of binding using a new titration calorimeter. Analytical Biochemistry, 179(1), 131-137. DOI: 10.1016/0003-2697(89)90213-3 ↗
- Garbett, N. C., & Chaires, J. B. (2012). Binding: A statistical thermodynamic model. Biophysical Journal, 86(6), 3493-3494. link ↗
Bu sayfayı kaynak gösterin
ScholarGate. (2026, June 3). Isothermal Titration Calorimetry. ScholarGate. https://scholargate.app/tr/spectroscopy/isothermal-titration-calorimetry
Hangi yöntem?
Bu yöntemi en yakın akrabalarının yanına koyup yan yana okuyun — kütüphane kitapları masaya serer; seçim sizindir.
- Dairesel DikroizmSpektroskopi↔ karşılaştır
- Elektron Paramanyetik RezonansSpektroskopi↔ karşılaştır
- Yüzey Plazmon RezonansıSpektroskopi↔ karşılaştır