Комплементарность связывания лекарств. Связывание лекарств в организме

Большинство лекарственных веществ — это слабые электролиты (слабые органические кислоты или основания). Будучи сама способной к диссоциации, вода, кроме того, усиливает диссоциацию слабых электролитов, которые в чистом виде пребывают в недиссоциированном виде и лишь по мере разбавления водой их диссоциация усиливается.

В предыдущей статье нами рассмотрены основные положения закона действия масс и его применение к процессам электролитической диссоциации, определяющей кислотно-основные свойства лекарственных средств, а также их растворимость.

Закон действия масс имеет еще одно приложение, касающееся проблем физико-химической фармакологии. Это так называемые процессы связывания малых молекул с большими, которые лежат в основе взаимодействия лекарств с транспортными белками, рецепторами, ионными каналами, ферментами, а также белками клеток после биологической активации веществ и др.
Следовательно, в процессе связывания малых молекул с большими особое значение приобретают структура и физико-химические свойства взаимодействующих веществ.

связывание лекарств

В рамках физико-химической фармакологии, в связи с обсуждаемой проблемой, наибольший интерес представляет информация о мембранных белках.
К первой группе относятся белки, обладающие ферментативной активностью и катализирующие химическое превращение лекарств. Во второй группе перечислены белки, осуществляющие транспорт веществ, молекул и ионов, не сопровождающийся химическими превращениями субстратов сюда относятся не только белки мембран, но и например, сывороточный альбумин, способный связывать и освобождать лекарственные средства. Белки мембран, функция которых заключается в трансмембранном переносе молекул или ионов, разделены на две группы: переносчики и каналоформеры. И те, и другие создают проницаемость мембран путем перемещения вещества с одной поверхности мембран на другую, но переносчики при этом передвигаются в мембране вместе с переносимым веществом. В противоположность им каналоформеры представляют собой молекулярную структуру белковой природы, формирующую канал проницаемости для строго определенных веществ. О природе ворот ионных каналов существуют пока лишь предположения. Термин «ворота» предполагает наличие в мембране молекулярной структуры, управляющей проницаемостью канала. Насосами называют белки, способные транспортировать вещества или ионы против градиента концентраций и мембранного потенциала. Необходимая для этого энергия во многих случаях черпается за счет гидролиза АТФ, поэтому эти белки имеют название АТФаз.

К третьей группе относятся различные белковые системы, обеспечивающие подвижность внутриклеточных структур и отдельных клеток в целом. Микротрубочки и микрофиламенты содержат сократительные белки и способны осуществлять изменения в структуре мембран. Они представляют собой систему цитоскелета.

Функции рецепции и передачи информации осуществляют в мембранах большое количество белков и они во многих случаях являются мишенями действия лекарственных средств. Такое разнообразие функций, выполняемых белками биомембранобусловлено их структурой. К характерной особенности следует отнести физико-химические свойства структурных элементов белков и их уровни организации.

Самые разнообразные белки построены из 20 аминокислот. Известно, что остатки кислых и основных аминокислот более гидрофильны по сравнению с нейтральными аминокислотами. Входя в состав водорастворимых белков, они обычно располагаются на поверхности белковой глобулы, так что полярные группы контактируют с водной фазой. В противоположность этому ала-нин, метионин, пролин, ароматические аминокислоты и аминокислоты с разветвленными цепями значительно более гидрофобны и в молекуле водоростворимых белков находятся внутри глобулы. Оксипролин, серосодержащие аминокислоты, глицин занимают промежуточное положение между двумя этими группами.

- Читать далее "Гидрофобность лекарств. Мембранные белки и лекарства"

Оглавление темы "Структура белков в организме":
1. Термодинамика фармакологии. Классическая термодинамика
2. Термохимия. Второй закон термодинамики в фармации
3. Термодинамическое равновесие. Критерии равновесия в фармации
4. Строение воды. Водородные связи воды
5. Комплементарность связывания лекарств. Связывание лекарств в организме
6. Гидрофобность лекарств. Мембранные белки и лекарства
7. Вторичная структура белков. Организация полипептидной цепи
8. Третичная и четвертичная структура белков. Ион-индуцированный диполь и диполь-индуцированный диполь
9. Стереоспецифичность связывания лигандов. Пространственная конфигурация заместителей
10. Конформация белков в организме. Конформация лиганд в фармакологии

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: