210 likes | 394 Views
Kulcs-zár illeszkedés (Emil Fischer). A vendég-gazda kölcsönhatás egyszerűsített leírása a biofázisban. Illeszkedés típusai. térbeli szoros illeszkedés elektrosztatikus maximális vonzás hidrofób hidrofób hidratáció elkerülése: apoláris kontaktusok maximalizálása
E N D
Kulcs-zár illeszkedés (Emil Fischer) • A vendég-gazda kölcsönhatás egyszerűsített leírása a biofázisban
Illeszkedés típusai • térbeliszoros illeszkedés • elektrosztatikusmaximális vonzás • hidrofóbhidrofób hidratáció elkerülése: apoláris kontaktusok maximalizálása • G. Náray-Szabó, J. Mol. Graph.7, 76 (1989).
Térbeli illeszkedés • nemkötő atomok nem kerülhetnek túl közel egymáshoz • magyarázat • törzs-törzs taszítás minimalizálása
Térbeli illeszkedés • Maximális térkitöltés • magyarázatok • a) erősebb diszperziós kölcsönhatások a kompakt gazdamolekulával • P.A. Kollman in: X-Ray Crystallography and Drug Action, eds. A.S. Horn, C.J. De Ranter, Clarendon, Oxford, 1984, p. 63. • b) makromolekuláris zsúfoltság (entrópia effektus) • S.B. Zimmerman, A.P. Minton, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 22, 27 (1993).
Reverz transzkriptáz • DNS és HIV RNS fragmensek kötődése
Indukált illeszkedés • kis peptidek kötődése a prolil oligopeptidáz üregében
Indukált illeszkedés • Szubsztrát kötődése hatására • a bemeneti csatorna kinyílik • V. Fülöp, Z. Böcskei, L. Polgár, Cell94, 161 (1998).
Elektrosztatikus illeszkedés • elektrosztatikus vonzás maximalizálása a vendég és a gazda között • magyarázat • a vendég-gazda kölcsönhatást ionos és hidrogénhíd-kötések determinálják
Szubsztrát kötődése oligopeptidáz B-hez • Modellezés lépései: • fehérjeszerkezet homológia modellezéssel • szubsztrátok illesztése • kötődés elemzése • validálás: enzimszerkezet meghatározása röntgen-diffrakcióval
Szubsztrát kötődése oligopeptidáz B-hez • Z-Arg-Arg jobban kötődik mint Z-Arg • (Z=benziloximino-karbonil)
Szubsztrát kötődése oligopeptidáz B-hez nagy negatív potenciál az aktív helyen piros: negatív, kék: pozitív elektrosztatikus potenciál T. Gérczei, G.M. Keserű, G. Náray-Szabó, J. Mol. Graph. Mod.18, 7 (2000).
Hidrofób illeszkedés • a lehető legtöbb apoláris kontaktus a vendég és a gazda között • magyarázat: • előnytelen hidratáció elkerülése • (entrópia-effektus)
Ligandumkötés kalmodulinhoz • ionos és apoláris kötések kombinációja
Arilalkilamin kötődése kalmodulinhoz • V. Harmat, Z. Böcskei, G. Náray-Szabó, I. Bata, A.S. Csutor, I. Hermecz, P. Arányi, B. Szabó, K. Liliom, B.G. Vértessy, J. Ovádi, • J. Mol. Biol.297, 747 (2000).
Hasonlóság • hasonló molekulák - hasonló kötődés • hipotézis: • hasonló molekulák hasonló fiziológiai tulajdonságokkal bírnak
Térbeli hasonlóság • módosítható prototípus szerkezet
Térbeli hasonlóság Jól meghatározott farmakofór, melyet a prolil oligopeptidáz inhibitorok egymásra helyezésével szerkesztettünk meg. ÁTVIHETŐ KÖTÉSI MÓDUS
Elektrosztatikus hasonlóság • comparative molecular field analysis (CoMFA) citokróm P4502A5kumarin szubsztrátjai és inhibitorai esetében • A. Poso, R. Juvonen, J. Gynther, Quant. Struct.-Act. Relat.14, 507 (1995).
Hidrofób hasonlóság • Arilalkilamin és peptid oldallánc kötődése kalmodulinhoz • gyenge kötődés • rosszul definiálható farmakofór • hasonlóság jelentése korlátozott
Rosszul definiált farmakofór • nem alkalmas molekulatervezésre • V. Harmat et al., J. Mol. Biol.297, 747 (2000).