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📜  药物-靶标相互作用预测

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.338000             🧑  作者: Mango

药物-靶标相互作用预测

在我们的日常生活中，化学扮演着重要的角色。化学分子构成了我们最基本的需求，例如住所、食物、衣服和药物。有机、分析、物理、无机和生物特性都用于药物化学。生物科学知识对于了解药物的作用方法、它们对人体部位的作用和不良作用以及它们的反作用是必不可少的。

药物——靶点相互作用

“药物”一词源自法语单词“drogue”，意为干燥的药草，用于医学。植物仍然为几种药物提供了基础。如今，我们使用的大多数药物都是合成的，由科学家的发明创造。药物是用于诊断、预防、治愈或缓解疾病症状的物质。了解药物的化学性质将有助于我们理解它们的使用和滥用。不同的人对这些药物有不同的反应。

理想的药物是一种不破坏生理过程、对宿主无害但能杀死有害生物、定位于受影响的部位并且副作用最小的药物。药物化学研究对于鉴定、保存、寻找各种药物组合、有效期、储存条件等具有特别重要的意义。化疗是一种使用化学化学物质来治疗疾病的治疗方法。

药物是由从植物、矿物、动物、微生物和其他来源收集或在实验室合成的化学物质制成的。药物可以注射到体内，也可以口服。

药物分类

药物可以有多种分类方式，如下图所示：

  1. 基于药理作用的药物分类：这些药物对消化、血液循环和呼吸等生物功能有影响。例如，镇痛药是止痛药；另一方面，抗酸剂用于缓解胃痛和刺激；另一方面，镇静剂是影响中枢神经系统的药物；抗生素和防腐剂分别用于预防或破坏微生物。
  2. 基于特定生化过程的药物分类：这些药物旨在治疗特定疾病。止痛药、抗关节炎药、局部麻醉剂和其他具有各种生物学作用机制的药物就是例子。它们刺激或抑制中枢或周围神经系统。
  3. 基于分子靶点的药物分类：靶向药物是指与特定生物分子相互作用的药物。该药物与生物分子相互作用，例如碳水化合物、蛋白质、核酸和其他生物分子。对于药物而言，这种基于分子靶点的分类非常重要和有用。
  4. 药物按化学结构分类：醇类、酮类、烃类、酯类、酰胺类、内酯类、酚类等药物分为很多类。在化学上，具有可比化学结构的化合物应该具有相似的化学性质，但是它们不具有相同的生物学性质。例如，氨基醇并非都具有相同的生物学函数。因此，基于药物作用的分类更加精确。

药物对目标的作用

酶催化我们体内的许多生化反应，使它们发生得更快，同时保持底物的相同能量水平。如果没有酶，我们细胞的大部分反应将太慢而无法让我们存活。受体是构成通信系统的组件。受体是一切开始的地方。受体是高度特化的大分子，可与药物发生化学反应并存在于组织中。许多生物受体是由蛋白质、核酸、脂质和其他成分组成的大分子。要了解药物-靶点相互作用，首先必须了解底物、酶和药物相互作用。

  • 酶作为药物靶点：

让我们从酶的概述及其工作原理开始。酶是存在于人体内的类似蛋白质的化合物。它们的主要作用是在身体的化学反应中充当生物催化剂。它们控制这些化学反应，但不受它们本身的影响。底物是与酶结合的化合物。作为反应的结果，将产生被称为产物的新分子。底物紧紧地固定在酶的活性位点上。结果，试剂能够成功地与底物反应。氢键、离子键、范德华力和其他相互作用帮助酶将底物保持在活性位点。该酶的另一个作用是提供与底物反应的官能团，以进行维持我们所有生命活动所需的化学反应。

  • 酶催化作用：

不同的过程由酶催化。酶的首要任务是与底物接触。酶中的活性位点是底物结合的地方。氢键、离子接触和范德华力都在底物和酶之间的相互作用中起作用。酶的第二个作用是提供能够攻击底物和催化反应的官能团。

  • 药物酶相互作用：

有时必须控制酶的作用，我们通过酶抑制剂来做到这一点。在这种情况下，酶将成为药理学目标，药物试图阻碍酶的函数。有两种方法可以做到这一点：

  1. 通过将自身附着在酶的活性位点上，一些药物会与底物竞争。竞争对手抑制剂就是他们所说的。在这种情况下，底物将无法与酶连接，因此不会发生反应。如果底物浓度远高于药物浓度，这样的方法将函数。
  2. 然后变构抑制剂将自身与酶的变构位点结合。这是一个当前无法运行的站点。因此，它们将改变酶的形状和结构。底物不再能够识别酶并且不会与活性位点结合，从而阻止催化活性的发生。
  • 受体作为药物靶点：

我们的身体有受体，也就是蛋白质。它们的主要工作是帮助神经元相互交流以及与肌肉交流。这些生物分子通过允许人类通过特殊物质的化学信使进行交流来帮助交流。

细胞膜通常是存在受体的地方。它们以一种不寻常的方式嵌入细胞膜中。膜包裹了它们身体的大部分。在细胞外区域，只有一小部分分子从膜中突出。受体的活性位点位于这个突出区域。

结果，当化学信使接近受体时，它与受体的活性区域结合，导致分子的形状发生变化。在细胞膜内，这将发送信息。结果，即使化学信使没有进入细胞，信息也会被传递到细胞。

在人体内，有许多不同类型的受体。许多化学信使与这些受体相互作用。受体的活性位点在形状、结构和化学组成上有所不同，使它们能够识别它们的特定信息。这使得受体和信使之间的选择性相互作用成为可能。靶向这些受体的药物通过干扰它们的正常活动来发挥作用。它们附着在它们的活动站点上，抑制它们的行为并阻止信息被传达。拮抗剂，例如纳曲酮和纳洛酮，就是两个例子。药物还可以通过模仿天然信使来靶向受体。这会激活受体，从而产生生理反应。激动剂是导致受体以积极方式作出反应的药物。

示例问题

问题1：什么是药物靶点？

回答：

问题 2：哪个酶位置被称为变构位点？

回答：

问题 3：药物如何通过与其催化位点结合来阻止酶催化。

回答：

问题 4：什么是受体，它们与酶有什么区别？

回答：

问题 5：什么是生物靶标？

回答：