Селективность связывания
Селективность связывания определяется по отношению к связыванию лигандов с субстратом, образующим комплекс . Селективность связывания описывает, как лиганд может более предпочтительно связываться с одним рецептором, чем с другим. Коэффициент селективности – это константа равновесия реакции замещения одним лигандом другого лиганда в комплексе с субстратом. Селективность связывания имеет большое значение в биохимии [1] и в процессах химического разделения .
Понятие селективности используется для количественной оценки степени, в которой одно химическое вещество А связывает каждое из двух других химических веществ В и С. В простейшем случае образующиеся комплексы имеют стехиометрию 1:1 . Тогда два взаимодействия можно охарактеризовать константами равновесия K AB и K AC . [примечание 1]
[X] представляет собой концентрацию вещества X (A, B, C, …). Коэффициент селективности определяется как отношение двух констант равновесия.
Легко показать, что одно и то же определение применимо к комплексам другой стехиометрии, A p B q и A p C q . Чем больше коэффициент селективности, тем больше лиганд C вытеснит лиганд B из комплекса, образованного с субстратом A. Альтернативная интерпретация состоит в том, что чем выше коэффициент селективности, тем ниже концентрация C, необходимая для вытеснения B из AB. . Коэффициенты селективности определяются экспериментально путем измерения двух констант равновесия, K AB и K AC .
В биохимии субстрат известен как рецептор. Рецептор представляет собой белковую молекулу, встроенную либо в плазматическую мембрану , либо в цитоплазму клетки, с которой могут связываться один или несколько специфических видов сигнальных молекул. Лиганд может быть пептидом или другой небольшой молекулой, такой как нейротрансмиттер , гормон , фармацевтический препарат или токсин. Специфичность рецептора определяется его пространственной геометрией и тем, как он связывается с лигандом посредством нековалентных взаимодействий , таких как водородные связи или силы Ван-дер-Ваальса . [2]
Если рецептор можно выделить, синтетическое лекарство может быть разработано либо для стимуляции рецептора, агониста , либо для его блокирования, антагониста . Лекарство от язвы желудка циметидин было разработано как антагонист H 2 путем химической инженерии молекулы для максимальной специфичности к изолированной ткани, содержащей рецептор . Дальнейшее использование количественных взаимосвязей структура-активность (QSAR) привело к разработке других агентов, таких как ранитидин .
