表面等离子体共振池中的配体-受体结合动力学：蒙特卡罗分析
定量方法
2016-12-07 v2 软凝聚态物质
生物物理
摘要
表面等离子体共振（SPR）芯片被广泛用于测量两种化学物质（例如细胞受体和配体）之间结合动力学的缔合与解离速率。通常假设配体在 SPR 区域内空间混合良好，因此采用平均场速率方程描述是合适的。然而，这种近似忽略了空间涨落以及由多次局部重结合事件引起的时间相关性，这些因素在扩散速率慢和结合亲和力高时变得尤为显著。我们报告了在层流条件下 SPR 池中配体结合动力学的详细蒙特卡罗模拟。我们利用实验分析中常用的技术（这些技术基于平均场近似）提取了缔合与解离速率。我们发现，在广泛的参数范围内，由此提取的速率与已知的模拟输入值之间存在重大差异。这些结果强调了在 SPR 池几何结构中的二元反应动力学中，时空相关性的关键定量重要性，并证明了在高 Damköhler 数 Da > 0.1 的范围内，对 SPR 池进行平均场分析的失效；在该范围内，由扩散传输和配体-受体重结合事件引起的时空相关性主导了 SPR 系统的动力学。
引用
@article{arxiv.1606.08294,
title = {Ligand-receptor binding kinetics in surface plasmon resonance cells: A Monte Carlo analysis},
author = {Jacob Carroll and Matthew Raum and Kimberly Forsten-Williams and Uwe C. Täuber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08294},
year = {2016}
}
备注
21 pages, 9 figures