생물학적 표적

Biological target

생물학적 대상은 살아있는 유기체 내에서 어떤 다른 개체(내생성 리간드나 약물과 같은)가 지시되거나 결합되어 그 행동이나 기능에 변화를 초래하는 것이다.생물학적 목표물의 일반적인 계층의 예로는 단백질과 핵산이 있다.그 정의는 문맥에 의존하며, 약리학적으로 활성하는 약물 화합물의 생물학적 표적, 호르몬의 수용체 표적(인슐린과 같은 것) 또는 외부 자극의 다른 대상을 가리킬 수 있다.생물학적 표적은 효소, 이온 통로, 수용체와 같은 가장 흔한 단백질이다.

메커니즘

외부 자극(즉, 약 또는 리간드)은 물리적으로 생물학적 목표물에 결합한다("히트").[1][2]물질과 대상 사이의 상호작용은 다음과 같을 수 있다.

  • 비균등 – 상호작용하는 두 파트너 사이에 화학적 결합이 형성되지 않는 자극과 목표 사이의 비교적 약한 상호작용. 따라서 상호작용이 완전히 되돌릴 수 있다.[citation needed]
  • 되돌릴 수 있는 공밸런트 – 자극이 대상에 화학적으로 결합되는 자극과 표적 사이에 화학반응이 일어나지만, 결합이 깨질 수 있는 역반응도 쉽게 일어난다.[citation needed]
  • 되돌릴 수 없는 공동 가치 – 자극은 되돌릴 수 없는 화학적 결합 형성을 통해 대상에 영구적으로 결합된다.[citation needed]

자극의 성격에 따라 다음과 같은 일이 일어날 수 있다.[3]

  • 생물학적 표적에는 직접적인 변화는 없지만 물질의 결합은 다른 내생성 물질(호르몬 활성화 등)이 표적과 결합하는 것을 막는다.대상의 성격에 따라 이 효과를 수용기 길항작용, 효소억제 또는 이온채널 봉쇄라고 한다.
  • 목표물의 순응적 변화는 목표함수의 변화를 초래하는 자극에 의해 유도된다.이러한 기능의 변화는 그 효과를 수용체 작용(또는 채널 또는 효소 활성화)이라고 하는 내생성 물질의 효과를 모방할 수 있고 수용체의 경우 역작용이라고 하는 내생성 물질과 반대되는 것이다.

약물 표적

"생물학적 표적"이라는 용어는 제약 연구에서 바람직한 치료 효과 또는 원치 않는 역효과가 있을 수 있는 약물에 의해 활동이 변형된 체내의 고유 단백질을 설명하는 데 자주 사용된다.이런 맥락에서 생물학적 표적을 흔히 약물 표적으로 언급한다.현재 시판되고 있는 의약품의 가장 일반적인 의약품 대상은 다음과 같다.[4][5][6]

약물 표적식별

질병의 생물학적 기원과 잠재적 개입 대상을 파악하는 것은 역 약리학적 접근법을 이용한 의약품을 발견하는 첫걸음이다.잠재적 약물 대상은 반드시 질병을 유발하는 것은 아니지만, 정의상 질병의 변형이어야 한다.[8]신약 표적을 식별할 수 있는 대안적인 방법은 표적의 디콘볼루션을 통해 표적이 후속적으로 식별되는 "모르판" 리간드를[9] 식별하기 위한 표현형 선별에 기초한 전방 약리학이다.[10][11][12]

데이터베이스

생물학적 목표 정보를 포함하는 데이터베이스:

보존 생태학

이러한 생물학적 목표물은 종에 걸쳐 보존되어 있어, 환경의 약제 오염은 같은 목표를 가진 종에게 위험으로 작용한다.[13]예를 들어 인간 피임약의 합성 에스트로겐인 17-R-에틸리스타디올은 하수처리장에서 하류로 유입되는 어류의 여성화를 증가시켜 균형이 맞지 않는 번식을 유발하고 어류 생존에 추가적인 선택적 압력을 발생시키는 것으로 나타났다.[14]의약품은 보통 수생환경에서 ng/L에서 저μg/L 농도로 발견된다.[15]특정 약물 표적 상호작용의 결과로 비표적 종에서 부작용이 발생할 수 있다.[16]따라서 진화적으로 잘 보존된 약물 표적은 비표적 약리학적 효과에 대한 위험 증가와 관련이 있을 가능성이 높다.[13]

참고 항목

참조

  1. ^ Raffa RB, Porreca F (1989). "Thermodynamic analysis of the drug-receptor interaction". Life Sciences. 44 (4): 245–58. doi:10.1016/0024-3205(89)90182-3. PMID 2536880.
  2. ^ Moy VT, Florin EL, Gaub HE (October 1994). "Intermolecular forces and energies between ligands and receptors". Science. 266 (5183): 257–9. Bibcode:1994Sci...266..257M. doi:10.1126/science.7939660. PMID 7939660.
  3. ^ Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Flower RJ, Henderson G (2012). "Chapter 3: How drugs act: molecular aspects". Rang and Dale's Pharmacology. Edinburgh; New York: Elsevier/Churchill Livingstone. pp. 20–48. ISBN 978-0-7020-3471-8.
  4. ^ Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Flower RJ, Henderson G (2012). "Chapter 2: How drugs act: general principles". Rang and Dale's Pharmacology. Edinburgh; New York: Elsevier/Churchill Livingstone. pp. 6–19. ISBN 978-0-7020-3471-8.
  5. ^ Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL (December 2006). "How many drug targets are there?". Nature Reviews. Drug Discovery. 5 (12): 993–6. doi:10.1038/nrd2199. PMID 17139284. S2CID 11979420.
  6. ^ Landry Y, Gies JP (February 2008). "Drugs and their molecular targets: an updated overview". Fundamental & Clinical Pharmacology. 22 (1): 1–18. doi:10.1111/j.1472-8206.2007.00548.x. PMID 18251718. S2CID 205630866.
  7. ^ Lundstrom K (2009). "An overview on GPCRs and drug discovery: structure-based drug design and structural biology on GPCRs". G Protein-Coupled Receptors in Drug Discovery. Methods in Molecular Biology. Vol. 552. pp. 51–66. doi:10.1007/978-1-60327-317-6_4. ISBN 978-1-60327-316-9. PMC 7122359. PMID 19513641.
  8. ^ Dixon SJ, Stockwell BR (December 2009). "Identifying druggable disease-modifying gene products". Current Opinion in Chemical Biology. 13 (5–6): 549–55. doi:10.1016/j.cbpa.2009.08.003. PMC 2787993. PMID 19740696.
  9. ^ Moffat JG, Vincent F, Lee JA, Eder J, Prunotto M (2017). "Opportunities and challenges in phenotypic drug discovery: an industry perspective". Nature Reviews. Drug Discovery. 16 (8): 531–543. doi:10.1038/nrd.2017.111. PMID 28685762. S2CID 6180139. Novelty of target and MoA [Mechanism of Action] is the second major potential advantage of PDD [Phenotypic Drug Discovery]. In addition to identifying novel targets, PDD can contribute to improvements over existing therapies by identifying novel physiology for a known target, exploring 'undrugged' targets that belong to well known drug target classes or discovering novel MoAs, including new ways of interfering with difficult-to-drug targets.
  10. ^ Lee H, Lee JW (2016). "Target identification for biologically active small molecules using chemical biology approaches". Archives of Pharmacal Research. 39 (9): 1193–201. doi:10.1007/s12272-016-0791-z. PMID 27387321. S2CID 13577563.
  11. ^ Lomenick B, Olsen RW, Huang J (January 2011). "Identification of direct protein targets of small molecules". ACS Chemical Biology. 6 (1): 34–46. doi:10.1021/cb100294v. PMC 3031183. PMID 21077692.
  12. ^ Jung HJ, Kwon HJ (2015). "Target deconvolution of bioactive small molecules: the heart of chemical biology and drug discovery". Archives of Pharmacal Research. 38 (9): 1627–41. doi:10.1007/s12272-015-0618-3. PMID 26040984. S2CID 2399601.
  13. ^ a b Gunnarsson L, Jauhiainen A, Kristiansson E, Nerman O, Larsson DG (August 2008). "Evolutionary conservation of human drug targets in organisms used for environmental risk assessments". Environmental Science & Technology. 42 (15): 5807–5813. Bibcode:2008EnST...42.5807G. doi:10.1021/es8005173. PMID 18754513.
  14. ^ Larsson DG, Adolfsson-Erici M, Parkkonen J, Pettersson M, Berg AM, Olsson PE, Förlin L (April 1999). "Ethinyloestradiol — an undesired fish contraceptive?". Aquatic Toxicology. 45 (2–3): 91–97. doi:10.1016/S0166-445X(98)00112-X.
  15. ^ Ankley GT, Brooks BW, Huggett DB, Sumpter JP (2007). "Repeating history: pharmaceuticals in the environment". Environmental Science & Technology. 41 (24): 8211–7. Bibcode:2007EnST...41.8211A. doi:10.1021/es072658j. PMID 18200843.
  16. ^ Kostich MS, Lazorchak JM (2008). "Risks to aquatic organisms posed by human pharmaceutical use". The Science of the Total Environment. 389 (2–3): 329–39. Bibcode:2008ScTEn.389..329K. doi:10.1016/j.scitotenv.2007.09.008. PMID 17936335.