什么是质量作用定律？

放射性配体结合实验的分析基于一个简单的模型，即质量作用定律。该模型假设结合是可逆的。

当配体与受体因扩散发生碰撞，且碰撞方向正确且具有足够能量时，就会发生结合。结合速率为：

单位时间内的结合事件数 = [配体] ϒℑ [受体] ϒℑ kon。

一旦发生结合，配体与受体将保持结合状态一段时间，其持续时间是随机的。在每个时间点，解离的概率都是相同的。受体并“不知道”它与配体结合了多长时间。解离速率为：

单位时间内的解离事件数 = [配体×受体]×koff。

解离后，配体和受体状态与结合前相同。若配体或受体发生化学修饰，则该结合过程不再遵循质量作用定律。

当新形成的受体-配体复合物的速率等于受体-配体复合物解离的速率时，系统达到平衡。在平衡状态下：

Kd的含义

重排该方程以定义平衡解离常数 Kd。

Kd的含义很容易理解。在上式中令[配体]等于Kd。Kd项会相互抵消，您会发现[受体]/[配体×受体]=1，因此[受体]等于[配体×受体]。 由于所有受体要么处于游离状态，要么与配体结合，这意味着一半的受体处于游离状态，另一半与配体结合。换言之，当配体浓度等于 Kd 时，在平衡状态下将有一半的受体被占据。如果受体对配体的亲和力很高，则 Kd 值较低，因为只需较低的配体浓度即可结合一半的受体。

“解离常数”这一术语

请勿将平衡解离常数 Kd 与解离速率常数 koff 混淆。它们并非同一概念，甚至单位也不同。

 

受体占用率

质量作用定律预测了平衡时受体部分占位率与配体浓度的关系。部分占位率是指所有受体中与配体结合的部分所占的比例。

该方程并无实际意义，因为您不知道未被占用的受体浓度 [Receptor]。通过一些代数运算，可以得到一个有用的方程。

该方程假设系统处于平衡状态。为理解其含义，请设想[Ligand]的几种不同数值。

请注意，当 [配体]=Kd 时，占位率是 50%。

假设

尽管被称为“定律”，质量作用定律仅仅是一个用于解释某些实验数据的模型。正因其过于简单，该模型并非适用于所有情况。该模型假设：

•所有受体对配体的可及性均等。

•受体要么处于游离状态，要么与配体结合。该模型不允许存在多个亲和力状态，也不考虑部分结合的状态。

•结合不会改变配体或受体。

•结合是可逆的。

尽管结构简单，质量作用定律在描述受体药理学和生理学的许多方面时已被证明非常有用。