等温滴定カロリメトリー（isothermal titration calorimetry, ITC）を使わない熱力学的パラメータ（ΔG/ΔH/ΔS）の測定

生体分子の相互作用にはさまざまな化学結合が関与しており、その反応前後においてエネルギーの吸収/放出が起こります。このエネルギーの測定には、これまでIsothermal Titration Calorimetry（ITC）を用いて、熱量変化を直接測定する方法が用いられてきました。しかし、近年のBiacoreテクノロジーの進歩により、相互作用に伴うエネルギー変化をBiacoreを用いて算出することが可能となりました。

Biacoreテクノロジーを用いることで、ITCと比べて少量サンプルで測定可能（高感度）になります。また、カイネティクス解析が可能、遷移状態のエネルギー変化が測定できるなど、ITCでは得るこのできないさまざまな結果を同時に算出することもできます。

ITC（カロリーメーター）と同等のKD、ΔHを算出可能

図1、ITCとBiacoreのデータ
Fig. 1：Carbonic anhydrase II（CA II）と4-carboxybenzensulfoamid（CBS）とのアフィニティ（KD）の比較。Biacore（n=59）、ITC（n=14）

さらに、van't Hoff式に基づきグラフの傾きからΔHvan't Hoffを算出したところ、ΔHvan't Hoff=-10.6±1.4 kcal/molとなり、ITCで直接測定された値（-10.4±2.5 kcal/mol）と一致しました。

lnKD=ΔHvan't Hoff/RT-ΔS/R
R=1.987 cal/（mol K）（気体定数）
T=絶対温度（ケルビン）

遷移状態のエネルギー変化（ΔG0‡)を算出可能

Biacoreシステムは他のほとんどのシステムで算出不可能な、カイネティクス（ka/kd）を算出できます。これにより、Eyringプロットを用いることで、遷移状態のエネルギー変化を算出することが可能です。

図2. カイネティクス測定より得られたセンサーグラムからエネルギー変化の違いを算出した例
Fig. 2：二種類の結合反応のカイネティクス測定より得られたセンサーグラム（左A, B）より、 Eyringプロットを用いて反応前（A+B）に対する遷移状態（A-B）、反応後（AB）のエネルギー変化の違いを算出できます（右）。

KD=kd/ka
k=(kBT/(h/2π))exp(-ΔG0‡/RT)
kB=ボルツマン定数
h=プランク定数

そのほか、Biacoreシステムを用いた測定は、ITC測定と比較してサンプル量、サンプル濃度共に非常に少量で測定可能です。これにより、高濃度で凝集、析出の起こるサンプル（RNAやアミロイド、疎水性低分子等）の測定においては、高いメリットを有します。

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Biacoreシステムを用いた生体分子相互作用解析の多施設比較試験：カイネティクス、アフィニティー、熱力学的データの評価
Biacore in a multicenter biomolecular interaction analysis trial: Assessing the quality of kinetic, affinity and thermodynamic data
Transition state thermodynamic analysis using Biacore T100（実験プロトコール、Biacoreによる解析法あり）

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