Wie reproduziere ich bei einem EC50-Wert die sigmoidale Kurve, aus der dieser berechnet wurde?

All-trans-Retinsäure (atRA) ist ein potenter Ligand für einen Kernrezeptor namens Retinsäurerezeptor alpha (RARa). Die Konzentration von atRA, bei der RARa halbmaximal ist, beträgt 19 nM. Die Dosis-Antwort-Kurve ist sigmoidal, mit der Konzentration (logarithmische Skala) auf der x-Achse und dem Prozentsatz der maximalen Aktivität auf der y-Achse.

Wie würde ich diese Informationen verwenden, um die Dosis-Wirkungs-Kurve zu reproduzieren?

Danke

Hängt davon ab, ob der EC50 mit einer konstanten Steigung und einem Ihnen bekannten Max/Min angegeben wird. Wenn nicht, können Sie es nicht rekonstruieren, da Ihnen Parameter fehlen.

Antworten (1)

Die grundlegende sigmoidale Kurve sieht so aus: Null bei inf und eins bei + inf . Alles dazwischen sollte wie ein Integral der Gaußschen Verteilung aussehen. Weitere Informationen finden Sie auf dieser Wiki-Seite . Nun, die Frage, warum die Sigmoidalkurve Integral der Gaußschen Funktion ist, lasse ich vorerst aus. Mein Verständnis ist, dass die Gaußsche Verteilung Ihnen sagt, wie stark die Systemreaktion zunimmt (z. B. die Effizienz der Behandlung), wenn Sie den Stimulus um erhöhen D X . B. wie stark sich das Ansprechverhalten ändert, wenn man ausgeht 5 Zu 5 + D X gegenüber von 10 Zu 10 + D T .

Das Problem, wie Sie vielleicht erkennen, besteht darin, dass die Gaußsche Verteilung zwei Parameter hat: Mittelwert und Breite der Funktion. Wenn Sie Ihre Passform konstruieren, wird die erste 19 nM sein, aber die zweite, σ , ist aus Ihrer Frage nicht bekannt. Was Sie nicht wissen, ist, wie schnell sich die Reaktion ändert, wenn Sie die Konzentration geringfügig um Ihren EC50 erhöhen. Alle Ihre sigmoidalen Diagramme verlaufen also durch denselben Punkt, aber mit unterschiedlicher Steigung, wie folgt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ohne den zweiten Parameter zu kennen, σ , macht es wenig Sinn, Ihre sigmoidale Kurve zu zeichnen. Wenn Sie möchten, ist dies jedoch MATLAB-Code. Sehen Sie, dass die Funktion cumsum() effektiv eine Gaußsche Verteilung integriert, die eine sigmoidale Kurve wiedergibt.

c = 0:100; % range of concentrations you test
sigma = 1; % unknown parameter
m = 19; % your EC50 19 nM
g = 1/(sigma*sqrt(2*pi))*exp(-((c - m).^2)/(2*sigma^2)); % gaussian
gs = cumsum(g);
plot(c, gs)

Wenn Sie möchten, können Sie es mit der logarithmischen Skala von X zeichnen, indem Sie semilogx() anstelle von plot() verwenden.

NB hier habe ich mit der Gaußschen Funktion und ihrem Integral nur als wilde Vermutung begonnen. Ihre eigentliche Funktion könnte sehr wohl so etwas sein F ( X ) = 1 1 + e X . Die "Sigmoid"-Funktion ist nur eine Beschreibung der allgemeinen Form, keine mathematische Definition.

Ihre Antwort ist für einen Spezialfall von Sigmoidalkurven richtig. EC50-Kurven gehen in realen Experimenten nicht unbedingt von 0 bis 1. Normalerweise gibt es eine Basislinie, die nicht Null ist, und ein Maximum, das nicht 1 ist. Um die echte Sigmoidalkurve zu rekonstruieren, benötigen Sie diese Werte.
Ich stimme zu, dass der Fall etwas Besonderes ist, sodass OP noch mehr Parameter vermisst, als ich dachte. Ich habe mir EC50 genauer angesehen, es scheint, dass es als 50% Anstieg nach Abzug des Hintergrunds definiert ist , das heißt, nachdem Sie die Effizienz bei einer Konzentration von Null berücksichtigt haben
Jawohl. Er kann es jedoch mit Ihrer Methode annähern (bei einer Schätzung der Steigung). Das war meine positive Bewertung :)
Obwohl ich weiß, dass "sigmoidale" Kurven verschiedene mathematische Definitionen haben, bin ich ein großer Befürworter der Verbindung zwischen der Gaußschen Verteilung und den meisten sigmoidalen Beziehungen in der Biologie. Habe bisher leider keine unterstützenden Daten
Hallo Andrev, das ist super, danke... Meinst du mit Steigung die Ableitung an der Stelle, wo die Funktion ausgewertet wird oder die Steigung des geraden Bits in der Mitte? Wenn Sie letzteres meinen, kann ich dies aus dem Diagramm errechnen, das ich mir ansehe (da meine Daten aus einem Papier stammen). Im Wesentlichen versuche ich, ein mathematisches Modell zu erstellen, das diese Daten enthält, sodass die Werte der oberen und unteren Asymptote relativ sind - das heißt, ich muss sie nur erfinden und sehen, ob sie passen.
ich würde sagen, 'Steigung der Tangente zum Mittelpunkt, zB EC50'. Und ja, das könnte ein Weg sein. Danach können Sie die Kurve strecken und verschieben, sodass sie nicht von 0 auf 1 geht, sondern beispielsweise von 0,1 auf 0,9.