Cheng-Prusoff式計算機

Cheng-Prusoff式は、薬理学と生化学においてIC₅₀値をK_i値に変換するための基本的なツールであり、基質に対する阻害剤の効力を明らかにする。

歴史的背景

1973年にYung-Chi ChengとWilliam Prusoffによって開発されたこの式は、薬物相互作用と酵素阻害の研究において礎石となっている。異なる条件下での様々な阻害剤の有効性を比較することを可能にし、薬物開発と酵素動力学において不可欠な計算である。

計算式

IC₅₀をK_iに変換するために使用される式は以下の通りである。

\[ K_i = \frac{IC_{50}}{1 + \frac{[S]}{K_M}} \]

ここで：

• K_i: 阻害定数 (nM)
• IC₅₀: 半数最大阻害濃度 (nM)
• [S]: 基質濃度 (nM)
• K_M: Michaelis定数 (nM)

計算例

IC₅₀値が50 nM、基質濃度([S])が10 nM、K_M値が20 nMの場合、計算は次のようになる。

\[ K_i = \frac{50}{1 + \frac{10}{20}} = \frac{50}{1.5} = 33.33 \text{ nM} \]

重要性と使用例

Cheng-Prusoff式は、酵素または受容体の阻害における薬物候補の効率を理解するために重要である。製薬業界ではリード化合物の最適化に、学術研究では作用機序の解明に広く用いられている。

よくある質問

1. IC₅₀とK_iの違いは何ですか？

   • IC₅₀は反応が半分に減少する阻害剤の濃度を測定するのに対し、K_iは阻害剤とその標的酵素または受容体の結合親和性を表す。

2. K_iを計算することが重要なのはなぜですか？

   • K_iは、基質濃度を考慮に入れるため、異なる実験条件下での阻害剤の比較に重要であり、阻害剤の効力のより正確な尺度を与える。

3. K_i計算の精度を向上させるにはどうすればよいですか？

   • IC₅₀、基質濃度、K_Mの正確な測定を確保する。変動を最小限に抑えるために、制御された条件下で実験を行うことも重要である。

この計算機は、研究者や薬理学者がK_i値を効率的に決定するのに役立ち、薬物開発と酵素動力学研究に不可欠なツールとなっている。