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Cinetica receptor-ligando

Storyboard

La activacion de receptores de membrana (los mismos R de E04, ahora tratados de forma general) por neurotransmisores, hormonas o farmacos se rige por la ley de accion de masas: el ligando libre L se une reversiblemente al receptor libre R para formar el complejo LR, con constantes de asociacion y disociacion que definen la afinidad del sistema (constante de disociacion K_D). En equilibrio, la fraccion de receptores ocupados sigue una relacion hiperbolica simple o, cuando existe union cooperativa entre multiples sitios, una relacion sigmoidea de Hill caracterizada por el coeficiente de Hill n_H. La conservacion del receptor total vincula la forma libre y unida en todo momento. Muchos receptores, ademas, transitan a un estado desensibilizado tras exposicion prolongada al ligando, reduciendo la respuesta pese a la ocupacion sostenida. Cuando dos ligandos compiten por el mismo sitio de union, sus cineticas se acoplan a traves del receptor libre compartido, y la respuesta funcional resultante suele resumirse mediante una curva dosis-respuesta de tipo Emax.

>Modelo

ID:('ky', 1530)


Unión reversible

Storyboard



$\frac{d[LR]}{dt}=k_{on}[L]R-k_{off}[LR]$

$k_{off}$
Disociación
$1/s$
$k_{on}$
Asociación
$m³/s·mol$
$[LR]$
Complejo ligando-receptor
$mol/m³$
$L$
Ligando libre
$mol/m³$
$R$
Receptor libre
$mol/m³$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13567)


Constante disociación

Storyboard



$K_D=\frac{k_{off}}{k_{on}}$

$k_{off}$
Disociación
$1/s$
$k_{on}$
Asociación
$m³/s·mol$
$K_D$
Constante de disociación
$mol/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13568)


Ocupación simple

Storyboard



$\theta_{occ}=\frac{L}{L+K_D}$

$\theta_{occ}$
Fracción ocupada
$1$
$K_D$
Constante de disociación
$mol/m³$
$L$
Ligando libre
$mol/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13569)


Hill cooperativo

Storyboard



$\theta_{occ}=\frac{L^{n_H}}{L^{n_H}+K_D^{n_H}}$

$n_H$
Coeficiente de Hill
$1$
$\theta_{occ}$
Fracción ocupada
$1$
$K_D$
Constante de disociación
$mol/m³$
$L$
Ligando libre
$mol/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13570)


Conservación receptor

Storyboard



$R_{total}=R+[LR]$

$[LR]$
Complejo ligando-receptor
$mol/m³$
$R$
Receptor libre
$mol/m³$
$R_{total}$
Receptor total
$mol/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13571)


Desensibilización

Storyboard



$\frac{dD}{dt}=k_{des}[LR]-k_{res}D$

$k_{des}$
Desensibilización
$1/s$
$k_{res}$
Resensibilización
$1/s$
$[LR]$
Complejo ligando-receptor
$mol/m³$
$D$
Receptor desensibilizado
$mol/m³$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13572)


Unión competitiva

Storyboard



$\frac{d[L_1R]}{dt}=k_{on1}L_1R-k_{off1}L_1R$

$[L_1R]$
Complejo competitivo 1
$mol/m³$
$L_1$
Ligando competitivo 1
$mol/m³$
$R$
Receptor libre
$mol/m³$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13573)


Unión competitiva

Storyboard



$\frac{d[L_2R]}{dt}=k_{on2}L_2R-k_{off2}L_2R$

$[L_2R]$
Complejo competitivo 2
$mol/m³$
$L_2$
Ligando competitivo 2
$mol/m³$
$R$
Receptor libre
$mol/m³$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13574)


Emax

Storyboard



$E=E_{max}\frac{L^{n_H}}{EC_{50}^{n_H}+L^{n_H}}$

$n_H$
Coeficiente de Hill
$1$
$E$
Respuesta funcional
$1$
$E_{max}$
Respuesta máxima
$1$
$EC_{50}$
Concentración semiefectiva
$mol/m³$
$L$
Ligando libre
$mol/m³$



>Modelo

ID:('gm', 13575)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$n_H$
n_H
Coeficiente de Hill
1
$\theta_{occ}$
theta_occ
Fracción ocupada
1
$E$
E
Respuesta funcional
1
$E_{max}$
E_max
Respuesta máxima
1
$k_{des}$
k_des
Desensibilización
1/s
$k_{off}$
k_off
Disociación
1/s
$k_{res}$
k_res
Resensibilización
1/s
$k_{on}$
k_on
Asociación
m³/s·mol
$[L_1R]$
L1R
Complejo competitivo 1
mol/m³
$[L_2R]$
L2R
Complejo competitivo 2
mol/m³
$[LR]$
LR
Complejo ligando-receptor
mol/m³
$EC_{50}$
EC50
Concentración semiefectiva
mol/m³
$K_D$
K_D
Constante de disociación
mol/m³
$L_1$
L1
Ligando competitivo 1
mol/m³
$L_2$
L2
Ligando competitivo 2
mol/m³
$L$
L
Ligando libre
mol/m³
$D$
D
Receptor desensibilizado
mol/m³
$R$
R
Receptor libre
mol/m³
$R_{total}$
R_total
Receptor total
mol/m³
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1530)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile