Οι βιολογικές διεργασίες ρυθμίζονται από την αλληλεπίδραση των μορίων μέσω ειδικών μοριακών επαφών, σχηματίζοντας σταθερά αλλά αμετάκλητα σύμπλεγματα.Αυτές οι αλληλεπιδράσεις καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τις αρχές της θερμοδυναμικής καθώς και τη βιομοριακή δομή και αναγνώρισηΈτσι, η εύρεση του τόπου δέσμευσης και η ποσοτικοποίηση της δύναμης (δηλαδή της συγγένειας δέσμευσης) αλληλεπίδρασης είναι απαραίτητη για την κατανόηση των βιολογικών διαδικασιών και τον σχεδιασμό φαρμάκων.

Ανάλυση βιομοριακών αλληλεπιδράσεων, συχνά αναφέρεται ωςΒΙΑ, είναι μια επιστημονική μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη μελέτη και την ανάλυση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ βιομορίων, όπως πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα και μικρά μόρια, προκειμένου να κατανοηθούν καλύτερα οι συγγένειες σύνδεσής τους,κινητικήΑυτή η τεχνική είναι θεμελιώδης σε τομείς όπως η βιοχημεία, η μοριακή βιολογία και η ανακάλυψη φαρμάκων.καθώς παρέχει πληροφορίες για τους μηχανισμούς και τις δυνάμεις των μοριακών αλληλεπιδράσεωνΗ BIA εφαρμόζεται ευρέως στον έλεγχο και την ανάπτυξη φαρμάκων λόγω της εστίασής της στην ποσοτικοποίηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ βιομόρια.Τα αποτελέσματα τέτοιων λεπτομερών μελετών μας βοηθούν να κατανοήσουμε πώς οι δυνητικοί αγωνιστές ή ανταγωνιστές αλληλεπιδρούν με έναν στόχο φαρμάκου, καθώς και να ποσοτικοποιήσει την συγγένεια δέσμευσης ενός λιγκάνδου προς τον υποδοχέα του.

Η κύρια τεχνική που χρησιμοποιείται στην ανάλυση των βιομοριακών αλληλεπιδράσεων είναι η επιφανειακή αναγνώριση πλάσμων (SPR).Η SPR είναι μια αναλυτική τεχνική χωρίς ετικέτες και σε πραγματικό χρόνο που επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν τη σύνδεση μεταξύ των μορίων χωρίς την ανάγκη φθοριστικών ή ραδιενεργών ετικετώνΝα πώς λειτουργεί:

• Ακινητοποίηση:Ένα από τα αλληλεπιδρούντα μόρια ακινητοποιείται σε μια επιφάνεια αισθητήρα, συχνά μέσω συνδυαστικής προσκόλλησης ή άλλων τεχνικών σύνδεσης.
• Σύστημα ροής:Ένα διάλυμα που περιέχει το δεύτερο μόριο (το αναλυτικό) ρέει πάνω από την ακινητοποιημένη επιφάνεια.
• Ανίχνευση:Οι αλλαγές στον δείκτη διάθλασης στην επιφάνεια παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο.που ανιχνεύεται ως μεταβολή του ανακλασμένου φωτός.
• Ανάλυση δεδομένων:Τα προκύπτοντα αισθητήρα αναλύονται για να εξαχθούν πληροφορίες σχετικά με την αλληλεπίδραση, συμπεριλαμβανομένων των ποσοστών σύνδεσης και αποσύνδεσης, των σταθερών ισορροπίας και της συγγένειας.

Εκτός από την SPR, άλλες τεχνικές και όργανα που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση της βιομοριακής αλληλεπίδρασης περιλαμβάνουν:

• Καλωριμετρία ισοθερμικής τιτλοποίησης (ITC):Μετρά τις θερμικές αλλαγές που σχετίζονται με τις βιομοριακές αλληλεπιδράσεις, παρέχοντας πληροφορίες για τη στεχειομετρία και τη θερμοδυναμική.
• Επεξεργασία εικόνων από επιφανειακό πλάσμα (SPRi):Μια επέκταση της SPR, αυτή η τεχνική προσφέρει χωρικές πληροφορίες για γεγονότα σύνδεσης και είναι χρήσιμη για τη μελέτη αλληλεπιδράσεων σε επιφάνειες.
• Θερμοφόρηση σε μικροκλίμακα (MST):Η τεχνική αυτή βασίζεται στην κίνηση των μορίων σε κλίμακες θερμοκρασίας και χρησιμοποιείται για τη μελέτη αλληλεπιδράσεων στο διάλυμα.
• Βιοστρωμική παρεμβολότητα (BLI):Μετρά τις αλλαγές στο πρότυπο παρεμβολής του λευκού φωτός που αντανακλάται από μια άκρη του βιοαισθητήρα για να προσδιοριστεί η κινητική σύνδεσης και η συγγένεια.
• Τεχνικές με βάση τη φθορά:Διαφορετικές δοκιμές με βάση τη φθορά, όπως η μεταφορά ενέργειας συντονισμού φθοράς (FRET), μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη των βιομοριακών αλληλεπιδράσεων.
• Φασματομετρία μάζας:Τα κράτη μέλη μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη στεχειομετρία δέσμευσης και τις αλλαγές μάζας που προκύπτουν από γεγονότα δέσμευσης.

Αυτές οι τεχνικές και τα όργανα επιτρέπουν στους ερευνητές να αποκτήσουν γνώσεις για τις θεμελιώδεις πτυχές των μοριακών αλληλεπιδράσεων, η οποία είναι κρίσιμη για την κατανόηση των βιολογικών διαδικασιών,ανάπτυξη νέων φαρμάκων, και την πρόοδο πεδίων όπως η δομική βιολογία, η ανοσολογία και η μοριακή γενετική.