等温滴定カロリメトリー

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等温滴定カロリメトリー

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/01/31 23:00 UTC 版)

Isothermal Titration Calorimetry

略称	ITC
分類	熱分析
メーカー	TA Instruments, Microcal/Malvern Instruments
その他の手法
関連	等温マイクロカロリメトリー（英語版） 示差走査熱量測定

等温滴定カロリメトリー（とうおんてきていカロリメトリー、英: isothermal titration calorimetry、略称: ITC）は、溶液中での相互作用の熱力学的パラメータを決定するために利用される物理的技術である。等温滴定型熱量測定とも呼ばれ、低分子（薬剤など）の高分子（タンパク質やDNAなど）への結合の研究に最もよく利用される^[1]。測定装置は、断熱ジャケット内の2つのセルから構成される。研究対象の化合物は試料セルに入れられ、他方のセル（参照セル 、reference cell）はコントロールとして用いられ、水もしくは試料の溶解に用いた緩衝液を含む。

熱力学的測定

ITCサーモグラム

ITCは、溶液中での2つ以上の分子間の相互作用について、その結合定数（${\displaystyle K_{a}}$

典型的なITC実験のデータプロット。横軸は時間、縦軸は入力熱量のベース値からの差を表している。

測定においては、参照セルと試料セルを同一の温度に維持するために必要となる入力の時間経過がプロットされる。その結果、実験の生データは熱の流れの一連のスパイクからなり、各スパイクが1回のリガンド注入に対応する。これらの熱の流れのスパイクを時間積分することで、1回の注入あたりに交換された熱の総量が得られる。これらの熱効果のパターンをリガンド濃度/高分子濃度のモル比の関数として分析することで、相互作用の熱力学的パラメータが得られる。試料セル中に気泡が存在すると異常なデータがプロットされる可能性があるため、良い測定結果を得るためには試料の脱気がしばしば必要となる。すべての実験はコンピュータ制御の下で行われる。

創薬における利用

ITCは、リガンドのタンパク質に対する結合定数を決定するために利用される最新技術の1つである。典型的には、ハイスループットスクリーニングの2次スクリーニングとして利用される。ITCは結合定数が得られるだけでなく、結合の熱力学的パラメータも得られる点で特に有用である。これらの熱力学的な特性をもとに、化合物のさらなる最適化が可能となる^[4]。

出典

1. ^ Pierce, Michael M.; Raman, C.S.; Nall, Barry T. (1999). “Isothermal Titration Calorimetry of Protein–Protein Interactions”. Methods 19 (2): 213–221. doi:10.1006/meth.1999.0852. PMID 10527727. 
2. ^ O’Brien, R., Ladbury, J.E. and Chowdry B.Z. (2000) Isothermal titration calorimetry of biomolecules. Chapter 10 in Protein-Ligand interactions: hydrodynamics and calorimetry Ed. Harding, S.E. and Chowdry, B.Z, Oxford University Press. ISBN 0-19-963746-6
3. ^ VP-ITC Instruction Manual (2001). Microcal Inc., Northampton, MA. http://www.microcalorimetry.com
4. ^ Desphande, T.Isothermal Titration Calorimetry (ITC): Application in Drug Discovery

関連項目

• 示差走査熱量測定
• 二面偏波式干渉
• 等温マイクロカロリメトリー（英語版）
• 表面プラズモン共鳴

外部リンク

• ITC - 等温滴定型カロリメトリー（Malvern Panalytical）