Abb. 4.9 Illustration thermodynamischer Beiträge zur freien Bindungsenthalpie ΔG. Vor der Bindung kann sich der Ligand frei im Wasser bewegen. Er verfügt über eine bestimmte Translations- und Rotationsentropie. Darüber hinaus ist der Ligand meist flexibel und nimmt unterschiedliche Konformationen ein. Protein und Ligand sind solvatisiert, wobei H-Brücken zu Wassermolekülen (blaue Kugeln) eingegangen werden. Einige Wassermoleküle befinden sich in losem Kontakt mit dem Protein oder Liganden, ohne dabei H-Brücken zu bilden. Bei der Bindung gehen Translations- und Rotationsfreiheitsgrade verloren. Die damit verbundene Erniedrigung der Entropie ist für die Bindung ungünstig. Außerdem müssen Protein und Ligand einen Teil ihrer Hydrathülle abstreifen, ebenfalls ein für die Bindung ungünstiger Vorgang. Die Bindung des Liganden führt zur Ausbildung direkter Wechselwirkungen zum Protein und setzt Wassermoleküle frei. Beides sind Beiträge, die die Bindung begünstigen. Teilweise können Wassermoleküle die Bindung zum Protein vermitteln. Der gebildete Komplex bildet eine neue Oberfläche, die neu solvatisiert wird. H-Brücken sind als blau gestrichelte Linien dargestellt, hydrophobe Kontakte analog in gelb. :