소분자

Small molecule

분자생물학과 약리학 분야에서, 작은 분자 또는 마이크로 분자는 1nm[citation needed] 정도의 크기로 생물학적 과정을 조절할 수 있는 저분자량( compound 1000 daltons[1]) 유기 화합물이다.많은 약들은 작은 분자들이다; 그 용어들은 문헌에 나와 있다.핵산 및 단백질과 같은 더 큰 구조와 많은 다당류는 작은 분자가 아니지만, 구성 단량체(각각 리보 또는 디옥시리보뉴클레오티드, 아미노산 및 단당류)는 종종 작은 분자로 간주된다.작은 분자는 생물학적 기능을 조사하는 연구 도구로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 새로운 치료제 개발의 선도자로 사용될 수 있다.일부는 단백질의 특정 기능을 억제하거나 단백질-단백질 [2]상호작용을 방해할 수 있다.

약리학은 보통 "작은 분자"라는 용어를 특정 생물학적 고분자와 결합하고 이펙터 역할을 하는 분자로 제한하여 대상의 활동이나 기능을 변화시킨다.작은 분자는 세포 신호 분자로서의 역할, 약물의 역할, 농장의 살충제의 역할, 그리고 많은 다른 역할로 다양한 생물학적 기능이나 응용을 가질 수 있습니다.이러한 화합물은 자연적(예: 2차 대사물) 또는 인공적(예: 항바이러스제)일 수 있으며, 질병(예: 약물)에 이로운 영향을 미치거나 유해한(예: 기형물질 및 발암물질)일 수 있다.

분자량 컷오프

작은 분자에 대한 분자량 상한은 약 900 달톤으로, 이것은 세포막으로 빠르게 확산되어 세포 내 [1][3]작용 부위에 도달할 수 있는 가능성을 가능하게 한다.이러한 분자량 감소는 또한 장 상피 세포를 통한 경구 세포 운반을 허용하기 때문에 경구 생체 이용에 필요하지만 불충분한 조건이다.장투과성 외에도 분자는 물로의 용해 속도가 상당히 빨라야 하며 적절한 수용성 및 중간에서 낮은 퍼스트패스 대사를 가져야 한다.분자량이 이 [4][5]한계 이하로 유지되면 임상 소모율이 현저하게 감소한다는 관찰에 기초하여 경구 소분자 약물 후보에게 500달톤의 다소 낮은 분자량 컷오프("규칙"의 일부 분자량 컷오프는 경구 소분자 약물 후보에게 권장되었다.

약품

상세 정보:의약품 및 표적 치료

비록 일부 약물은 단백질일 수 있지만, 대부분의 의약품은 작은 분자이다(예: 인슐린과 다른 생물학적 의약품).치료용 항체를 제외하고, 많은 단백질이 경구 투여되면 분해되고 대부분의 경우 세포막을 통과할 수 없습니다.일부 소분자는 프로드럭으로 투여된 경우 경구 투여 후에만 흡수되지만, 소분자는 흡수될 가능성이 더 높다.소분자약(SMD)이 "대분자" 바이오틱스에 비해 갖는 한 가지 장점은 많은 소분자를 경구 복용할 수 있는 반면, 바이오틱스는 일반적으로 주사나 다른 비경구 [6]투여가 필요하다는 것이다.

이차 대사물

박테리아, 곰팡이, 식물을 포함한 다양한 유기체는 천연물로도 알려진 작은 분자의 2차 대사물을 생산하는데, 이것은 세포 신호 전달, 색소 침착 및 포식 방어에 역할을 한다.2차 대사물은 생물학적으로 활성화된 화합물의 풍부한 공급원이기 때문에 종종 [7]약물 발견을 위한 연구 도구와 리드로 사용됩니다.이차 대사물의 예는 다음과 같다.

조사 도구

단백질 대신 작은 분자를 도구로 사용한 세포 배양 사례.중배엽줄기 세포로부터 췌장 계보를 얻기 위한 세포 배양에서, 레티노산 신호 경로는 소닉 헤지호그 경로가 억제되는 동안 활성화되어야 하며, 이것은 처음 두 분자가 단백질이고 마지막 두 분자가 작은 몰크인 미디어 항 Shh 항체, 헤지호그 상호작용 단백질 또는 시클로파민에 추가됨으로써 이루어질 수 있다.율레[8]

효소 및 수용체는 종종 내인성 단백질에 의해 활성화되거나 억제되지만 활성 부위 또는 알로스테릭 부위에 결합할 수 있는 내인성 또는 외인성 소분자 억제제 또는 활성제에 의해 억제될 수 있다.

예를 들어 테라토겐과 발암물질인 포르볼12-마이리스테이트13-아세테이트는 암을 촉진하는 단백질인산화효소C를 활성화하는 식물 테르펜으로 유용한 조사도구이다.[9]또한 유전자 발현을 조절하기 위해 작은 분자의 인공 전사인자를 만드는 것에 관심이 있다. 예를 들어 렌치놀롤(렌치 모양의 분자)[10]을 포함한다.

리간드의 결합은 반응 친화도와 운동 특성 및 유도 구조 변화를 정량화하기 위해 표면 플라즈몬 공명, 마이크로스케일 열영동[11] 또는 이중 편파 간섭계와 같은 다양한 분석 기법을 사용하여 특징지을 수 있다.

항유전체 치료제

Small-Molecular Anti-Genomic Therapeutics(SMAT; 소분자 안티게놈 치료제)는 많은 생물 전쟁 물질에서 발견되는 DNA 신호를 표적으로 하는 생물 방어 기술을 말한다.SMAT는 항균, 항바이러스 및 항말라리아 활동을 단일 치료제로 통합하여 의사와 [12]군대에 상당한 비용 편익과 로지스틱 이점을 제공하는 새로운 광범위한 의약품입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Macielag MJ (2012). "Chemical properties of antibacterials and their uniqueness". In Dougherty TJ, Pucci MJ (eds.). Antibiotic Discovery and Development. pp. 801–2. ISBN 978-1-4614-1400-1. The majority of [oral] drugs from the general reference set have molecular weights below 550. In contrast the molecular-weight distribution of oral antibacterial agents is bimodal: 340–450 Da but with another group in the 700–900 molecular weight range.
  2. ^ Arkin MR, Wells JA (April 2004). "Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: progressing towards the dream". Nature Reviews Drug Discovery. 3 (4): 301–17. doi:10.1038/nrd1343. PMID 15060526. S2CID 13879559.
  3. ^ Veber DF, Johnson SR, Cheng HY, Smith BR, Ward KW, Kopple KD (June 2002). "Molecular properties that influence the oral bioavailability of drug candidates". J. Med. Chem. 45 (12): 2615–23. CiteSeerX 10.1.1.606.5270. doi:10.1021/jm020017n. PMID 12036371.
  4. ^ Lipinski CA (December 2004). "Lead-and drug-like compounds: the rule-of-five revolution". Drug Discovery Today: Technologies. 1 (4): 337–341. doi:10.1016/j.ddtec.2004.11.007. PMID 24981612.
  5. ^ Leeson PD, Springthorpe B (November 2007). "The influence of drug-like concepts on decision-making in medicinal chemistry". Nature Reviews Drug Discovery. 6 (11): 881–90. doi:10.1038/nrd2445. PMID 17971784. S2CID 205476574.
  6. ^ Samanen J (2013). "Chapter 5.2 How do SMDs differ from biomolecular drugs?". In Ganellin CR, Jefferis R, Roberts SM (eds.). Introduction to Biological and Small Molecule Drug Research and Development: theory and case studies (Kindle ed.). New York: Academic Press. pp. 161–203. doi:10.1016/B978-0-12-397176-0.00005-4. ISBN 978-0-12-397176-0. Table 5.13: Route of Administration: Small Molecules: oral administration usually possible; Biomolecules: Usually administered parenterally
  7. ^ Atta-ur-Rahman, ed. (2012). Studies in Natural Products Chemistry. Vol. 36. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-53836-9.
  8. ^ Mfopou JK, De Groote V, Xu X, Heimberg H, Bouwens L (May 2007). "Sonic hedgehog and other soluble factors from differentiating embryoid bodies inhibit pancreas development". Stem Cells. 25 (5): 1156–65. doi:10.1634/stemcells.2006-0720. PMID 17272496. S2CID 32726998.
  9. ^ Voet JG, Voet D (1995). Biochemistry. New York: J. Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-58651-7.
  10. ^ Koh JT, Zheng J (September 2007). "The new biomimetic chemistry: artificial transcription factors". ACS Chem. Biol. 2 (9): 599–601. doi:10.1021/cb700183s. PMID 17894442.
  11. ^ Wienken CJ, Baaske P, Rothbauer U, Braun D, Duhr S (2010). "Protein-binding assays in biological liquids using microscale thermophoresis". Nat Commun. 1 (7): 100. Bibcode:2010NatCo...1..100W. doi:10.1038/ncomms1093. PMID 20981028.
  12. ^ Levine DS (2003). "Bio-defense company re-ups". San Francisco Business Times. Retrieved September 6, 2006.

외부 링크