Costanti di legame della reazione antigenica

Metodi di misurazione delle costanti

Le costanti di legame di questa reazione possono essere misurate con test ELISA o con più precisione utilizzando la risonanza plasmonica di superficie o la calorimetria isotermica. Infatti, la costante di legame di una reazione è direttamente correlata dall’energia che accompagna la reazione tramite questa equazione:

ΔG = -RT ln KA,

dove ΔG = energia libera della reazione; R = costante dei gas; T = temperatura in K.

ΔG corrisponde all’effetto netto delle contribuzioni che dipendono dall’entalpia (ΔH) e dall’entropia (ΔS) secondo l’equazione: ΔG = ΔH – TΔS.

Entalpia ed entropia

L’entalpia (ΔH) è il calore della reazione: più calore è rilasciato dalla reazione (ΔH 0), più essa sarà favorita.

Per esempio, una reazione Ag-Ab sarà favorita dalla formazione di un legame H tra due molecole fino approssimativamente a 1 – 3 kcal/mol, mentre un legame salino genera un’energia leggermente superiore.

Avidità e affinità

Quindi, come è stato detto, la forza di legame tra un anticorpo multivalente e un antigene multivalente è chiamata avidità, la quale dipende dalle affinità dei siti di combinazione individuali per i differenti determinanti antigenici. Sarà maggiore della somma delle affinità se tutti i siti di legame per l’antigene dell’anticorpo si combinano con l’antigene stesso.

Come detto precedentemente, la multivalenza determina un aumento considerevole della stabilità del legame Ag-Ab, che è un legame cooperativo.

L’affinità invece è data dalla somma delle forze attrattive e di quelle repulsive: si ha una buona interazione nel momento in cui si ha una maggioranza di forze attrattive e c’è una buona interazione per quanto riguarda l’ingombro sterico. Mentre non si ha una buona interazione nel momento in cui le forze di repulsione sono maggiori di quelle di attrazione e non c’è una buona interazione dal punto di vista dell’ingombro sterico.

Complementarietà e forze intermolecolari

Quindi una buona complementarietà tra epitopi e paratopi può creare ampie opportunità di generare forze di attrazione intermolecolare, e meno opportunità di creare forze repulsive. Invece se non c’è una buona complementarietà è vero il contrario, in quanto si assiste ad una sovrapposizione delle nuvole elettroniche che generano forze repulsive. La quantità di tali forze repulsive è inversamente proporzionale al 12° della distanza tra le nuvole elettroniche. al punto di vista del legame, gli antigeni possono presentare epitopi lineari ed epitopi conformazionali.