B药物靶点 B4结构蛋白 要点 功能 结构蛋白不是一般的药物靶点。管蛋白就是其中一例,它 发生聚合形成徽管蛋白满足各种细胞功能。 「药物对微管抑制微管蛋白聚合和解聚的药物有潜在的治疗关节炎和各 蛋白的作用种肿瘤的作用。 相关主题定量构效关系(G5) 功能 结构蛋白包括在植物中的纤维素和在动物中的胶原。通常,结 构蛋白不是药物的重要靶点。一种叫做管蛋白的就是一个例子,它 能聚合形成小的管子被称为微管蛋白(图B4.1)。这些微管蛋白有 不同的细胞功能,它们对细胞结构的完整和稳定很重要。 管蛋白 图B41管蛋白和微管蛋白(此图来源于药物化学导论,G.1. Patrick,2001, 得到牛津大学出版社的许可) 微管蛋白对细胞的分裂也同样重要(图B4.2)。当一个细胞将 要分裂时,微管蛋白解聚形成它们的微管蛋白单体单元。然后,这 纺锤形 细胞 子细胞 图B42细胞分裂(此图来源于药物化学导论,G.L. Patrick,2001,得到牛津 大学出版社的许可)
B4结构蛋白 些单元再聚合形成纺锤形结构,它拉动两个子细胞分离,构成子细 胞的基本构架,通过这个构架染色体转移到每一个子细胞中。 药物对微管 解聚微管蛋白的药物能够用于治疗关节炎,此种药物减少炎症 蛋白的作用细胞即嗜中性粒细胞的移动,因此抑制它们进入关节。 抑制微管蛋白解聚和再聚合的药物抑制了细胞的分裂,对治疗 癌症有潜在的作用。长春新碱是一种抗癌药,它可抑制聚合作 而紫杉醇是抑制解聚作用的药物(图B4.3)。 Me 长春碱R=CH 长春新碱R=CHO 图B4.3作用于微管的药物
B药物靶点 B5核酸 Cg/?图,,, 市,,ss 要点 核酸 核酸有两种类型—DNA和RNA。DNA是细胞的基因 模板。RNA由三种类型——信使RNA(mRNA)、核糖 体RNA(rRNA)和转运RNA(RNA)。 DNA嵌入剂包含一个平面的芳香环或芳香杂环系统,它 DNA嵌入剂能够在DNA的两个碱基对之间滑动。范德华力间的相互 作用有助于维持环系统处于合适的位置。环系统通常有 个与磷酸基团或其他核酸碱基相连的极性取代基。 烷化剂 烷化剂包含与DNA中的亲核性基团反应的两个亲电性基 团,共价键的形成将药物拴在DNA相同的丝状体或交联 在丝状体上 链切断剂 链切断剂是促进DNA丝状体切断和抑制细胞修复过程的 药物。 反义治疗 反义治疗涉及包括与一个mRNA碎片互补的碱基对的分 子设计,碱基对将药物结合在mRNA上,抑制mRNA的 信息被表达 rRNA的 些抗生素与rRNA结合,抑制蛋白质的生物合成。 抑制作用 相关主题键合相互作用(G2)作为键合基团的官能团(G3) 核酸是若干种重要药物的作用靶点,这包括各种抗菌剂和抗癌 剂。核酸有两种类型——脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸 (RNA)。DNA是细胞的基因模板,包含所有细胞蛋白质生物合成 所需的信息。它由两种聚合的寡核苷酸丝状体组成,形成一个双螺 旋的结构(图B5.1)。螺旋体的每一个丝状体均由一个脱氧核糖 磷酸酯骨架组成,每一个糖的部分都连着一个核酸的碱基。双螺旋 体通过氢键相互连接,这样一个丝状体的核酸碱基与另一个丝状体 的碱基相连。核酸的配对原则是腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤与 胞嘧啶配对。这意味着DNA的一个丝状体与另一个是互补的,并
B5核酸 解释了基因信息是怎样在细胞间和世代间传递的。DNA螺旋体的 解旋意味着每一个丝状体可以作为两个等同可将信息传给子细胞的 DNA分子的合成模板。在DNA分子存在中的核酸的碱基和序列确 定了基因的密码。 工T Thymine Adenine Cytosine 碱基配对 糖骨架 图B5.1脱氧核苷酸 RNA分子的基本结构与DNA相似。然而,其糖的部分是核糖 而不是脱氧核糖,核酸碱基-尿嘧啶取代了胸腺嘧啶(图B5,2)。 其他不常见的核酸碱基则更少量的存在。 OHOH OH H 脱氧核糖 尿嗜啶 图B5.2核糖、脱氧核糖和尿嘧啶 RNA是一种单聚物,不能形成双螺旋结构。RNA有三种类 型——信使(mRNA)、核糖体(rRNA)和转运(tRNA),它们都 是蛋白质生物合成所必需的。信使RNA作为DNA特定区域的模 板,运载着特定蛋白质的基因密码。核糖体RNA位于核糖体上
B药物軋点 其功能为蛋白质合成的“工厂”。转运RNA是一个“装配器”,用 来解释基因密码和有两个组装区域(图B5.3)。一个组装区域由三 个核酸碱基组成,与mRNA上核酸碱基的特定密码子相互补,而 另外一个组装区域识别一个特定的氨基酸。按照此种方式,核酸碱 基特定的一个密码子对应一个特定的氨基酸。对每一种天然存在的 氨基酸都有其对应的tRNA,用来识别不同的密码子 氨基酸 tRNA 图B5.3传送RNA 在蛋白质的生物合成过程中,tRNA连接mRNA分子的一个 末端,然后快速地通过丝状体(图B54)。在它通过丝状体时, mRNA上的核酸碱基被当作密码子翻译。识别密码子的tRNA被 键合,并带来相应密码子所需的氨基酸密码。蛋白质在tRNA上被 构建,并在tRNA之间转移直至完整的蛋白质被合成出来。 核糖体 UGCAAAGAG mRNA 图B54蛋白质生物合成