Условия для ямр -эксперимента
Количество вещества
Изотропность образца
Достаточная
чувствительность
метки
13С, 15N, 2Н – меченые белки
Эксперимент COSY. Кросс-пики. Двумерный корреляционный спектр. Пример сахароза.
Ядерный эффект Оверхаузера. Сахароза. Гомоядерные корреляции
15. Скрининг, молекулярная модификация, метаболизм лекарств, аналоги переходного состояния, суицидные ингибиторы ферментов, аффинные модификации активного центра.
Поиск и конструирование соединений-лидеров
Тотальный («through put») скрининг. Использование в качестве соединения лидера уже известного (часто выпущенного на рынок) лекарства.
Рациональное конструирование соединения-лидера.
Критерии отбора веществ - кандидатов для скрининга
1) Потенциальная активность
2) Низкая токсичность
3) Устойчивость
4) Доступность (синтетическая и экономическая)
Биотесты (скрининг) – 1 этап (in vitro)
1) Биохимическое тестирование (на ферменте) – ингибирование (активность)
2) Клеточные тесты (на живых клетках) – ингибирование, токсичность
3) На культурах тканей – токсичность, активность
Метаболизм лекарств. Метаболизм (Биотрансформация) см. ранее ещё вопрос 5:
1. осуществляется микросомальными ферментами печени (главным образом);
2. направлен на образование веществ менее активных;
3. приводит к образованию метаболитов и конъюгатов;
Метаболизм (фаза 1)
• Окислительная трансформация (CYP450 и другие оксидазы)
Расщепление амидов и сложных эфиров (эстеразы и протеазы)
Метаболизм (фаза 2)
• Конъюгация. Хлорамфеникол
Метаболизм рибавирина.
Ингибиторами ферментов являются многие лекарственные вещества природного или синтетического происхождения.
Большинство ингибиторов ферментов действуют обратимо, т. е. не вносят в молекулу фермента каких-либо изменений после своей диссоциации.
Однако существуют также необратимые ингибиторы ферментов, которые необратимо модифицируют целевой фермент. Различают конкурентное (А, слева) и неконкурентное (А, справа) ингибирование. В регуляции обмена веществ важную роль играет аллостерическое ингибирование.
Так называемые аналоги субстрата (2) имеют свойства, подобные свойствам субстрата целевого фермента. Они обратимо блокируют часть молекул имеющегося в наличии фермента, но не могут далее превращаться в продукт. Поэтому для достижения половины максимальной скорости реакции необходимы более высокие концентрации субстрата: в присутствии такого ингибитора константа Михаэлиса Km растет (Б). Субстрат в высоких концентрациях вытесняет ингибитор с фермента. Поэтому максимальная скорость V при этом типе торможения не претерпевает изменений. Так как субстрат и ингибитор конкурируют за место связывания на ферменте, данный тип торможения называют конкурентным. Аналоги переходного состояния (3) также действуют как конкурентные ингибиторы.
Если ингибитор реагирует с функционально важной группой фермента, не препятствуя связыванию субстрата, такое ингибирование называется неконкурентным (на схеме справа). В этом случае Km остается неизменной, напротив уменьшается концентрация функционально активного фермента [Е] t и, следовательно, максимальная скорость реакции V. Неконкурентные ингибиторы действуют как правило необратимо, поскольку они модифицируют функциональные группы целевого фермента (4).
В случае так называемых "суицидных субстратов" (5) речь идет о субстратных аналогах, содержащих дополнительно реакционную группу. Вначале они связываются обратимо, а затем образуют ковалентное соединение с активным центром фермента. Поэтому ингибирование такими соединениями проявляется как неконкурентное. Известным примером такого ингибитора является антибиотик пенициллин.
Аллостерические ингибиторы связываются с отдельными участками фермента вне активного центра (6). Такое связывание влечет за собой конформационные изменения в молекуле фермента, которые приводят к уменьшению его активности (см. с. 118). Аллостерические эффекты встречаются практически только в случае олигомерных ферментов. Кинетику таких систем нельзя описать с помощью простой модели Михаэлиса-Ментен.
Аффинные модификации.
