Zarówno leki jak i toksyny oddziaływują na organizm ludzki przez wiązanie się z centrami aktywnymi zwanymi receptorami. Receptorom towarzysza ugrupowania komórek współdziałających, które wspomagają bądź blikują wiązanie substancji chemicznej z receptorem. Układ taki nazywamy miejscem receptorowym.
Obecnie przyjmuje się, że receptor jest kompleksem wielkocząsteczkowym (biopolimerem) mającym w części centralnej ugrupowanie reaktywne chemicznie. Warunkuje ono zdolność reagowania z cząsteczkami swoistej substancji, endo- i egzogennej, i zapoczątkowanie wtórnych reakcji biochemicznych.
Kwasy nukleinowe, DNA lub RNA, znajdujące się w jądrach mogą być receptorami zarówno chemioterapeutyków stosowanych w leczeniu nowotworów, jak i substancji aktywujących procesy nowotworowe. Można tu wymienić związki alkilujące, np. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, a także niektóre metale jak nikiel czy chrom.
Zgodnie z istniejącymi poglądami, zdolność związków do wiązania z receptorem jest uzależniona od 2 właściwości o podstawowym znaczeniu, tj. powinowactwa i aktywności wewnętrznej.
Powinowactwo ma charakter zależności sterycznej. Uwarunkowane jest stopniem dopasowania struktury cząsteczki związku do układu miejsc wiążących receptora. Im jest ono większe, tym bardziej swoiste i trwałe jest związanie z receptorem i ukierunkowanie działania (metoda klucza i zamka).
Niewielka różnica w konfiguracji atomów w cząsteczce lub jej wielkości mogą osłabiać, zmniejszyć wybiórczość i siłę działania. Przykładem mogą być znane różnice aktywności stereoizomerów optycznych (enancjomerów) wielu trucizn, np. L- i D-nikotyny.
Aktywność wewnętrzna określa zdolność do pobudzenia receptora i wyzwalania reakcji biologicznej. Istota i mechanizm działania tego procesu nie są do końca wyjaśnione.
Związki chemiczne o dużym powinowactwie do receptora i dużej aktywności wewnętrznej, które łatwo wiążą się z receptorem i wywołują zaprogramowaną dla danego receptora odpowiedź biologiczną, nazywane są agonistami. Związki, które wiążą się z receptorem nie wywołując jego reakcji a zatem odpowiedzi biologicznej nazywamy antagonistami. Utrudniają one dostęp do receptora przez substancje agonistyczne, konkurując z nimi o miejsca receptorowe.
Trwałość połączeń związek-receptor, zależy od rodzaju oddziaływań (tworzących się wiązań) pomiędzy związkiem chemicznym i receptorem.
Wiązania jonowe, wodorowe, siły van der Waalsa formują kompleksy odwracalne, z których substancje mogą łatwo uwalniać, na przykład przez wymywanie. Najmocniejsze z punktu widzenia wiązań są oddziaływanie związane z tworzeniem wiązań kowalencyjnych.
Oddziaływnie związku z receptorem podczas jego wiązania polega na zmianie struktury receptora lub zmiany potencjału elektrostatycznego w obrębie receptora co wywołuje odpowiedź biologiczną komórki.
Schemat oddziaływania substancji aktywnej z receptorem.
Obecnie przyjmuje się, że receptor jest kompleksem wielkocząsteczkowym (biopolimerem) mającym w części centralnej ugrupowanie reaktywne chemicznie. Warunkuje ono zdolność reagowania z cząsteczkami swoistej substancji, endo- i egzogennej, i zapoczątkowanie wtórnych reakcji biochemicznych.
Kwasy nukleinowe, DNA lub RNA, znajdujące się w jądrach mogą być receptorami zarówno chemioterapeutyków stosowanych w leczeniu nowotworów, jak i substancji aktywujących procesy nowotworowe. Można tu wymienić związki alkilujące, np. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, a także niektóre metale jak nikiel czy chrom.
Zgodnie z istniejącymi poglądami, zdolność związków do wiązania z receptorem jest uzależniona od 2 właściwości o podstawowym znaczeniu, tj. powinowactwa i aktywności wewnętrznej.
Powinowactwo ma charakter zależności sterycznej. Uwarunkowane jest stopniem dopasowania struktury cząsteczki związku do układu miejsc wiążących receptora. Im jest ono większe, tym bardziej swoiste i trwałe jest związanie z receptorem i ukierunkowanie działania (metoda klucza i zamka).
Niewielka różnica w konfiguracji atomów w cząsteczce lub jej wielkości mogą osłabiać, zmniejszyć wybiórczość i siłę działania. Przykładem mogą być znane różnice aktywności stereoizomerów optycznych (enancjomerów) wielu trucizn, np. L- i D-nikotyny.
Aktywność wewnętrzna określa zdolność do pobudzenia receptora i wyzwalania reakcji biologicznej. Istota i mechanizm działania tego procesu nie są do końca wyjaśnione.
Związki chemiczne o dużym powinowactwie do receptora i dużej aktywności wewnętrznej, które łatwo wiążą się z receptorem i wywołują zaprogramowaną dla danego receptora odpowiedź biologiczną, nazywane są agonistami. Związki, które wiążą się z receptorem nie wywołując jego reakcji a zatem odpowiedzi biologicznej nazywamy antagonistami. Utrudniają one dostęp do receptora przez substancje agonistyczne, konkurując z nimi o miejsca receptorowe.
Trwałość połączeń związek-receptor, zależy od rodzaju oddziaływań (tworzących się wiązań) pomiędzy związkiem chemicznym i receptorem.
Wiązania jonowe, wodorowe, siły van der Waalsa formują kompleksy odwracalne, z których substancje mogą łatwo uwalniać, na przykład przez wymywanie. Najmocniejsze z punktu widzenia wiązań są oddziaływanie związane z tworzeniem wiązań kowalencyjnych.
Oddziaływnie związku z receptorem podczas jego wiązania polega na zmianie struktury receptora lub zmiany potencjału elektrostatycznego w obrębie receptora co wywołuje odpowiedź biologiczną komórki.
Schemat oddziaływania substancji aktywnej z receptorem.
Artykuł napisał:
Tchemik