计算机模拟显示多大药物进入血液

有一个需要新的药物。例如,许多抗生素的使用很长一段时间我们一直正变得不那么有效。化学家和制药科学家们正在疯狂地寻找新的活性物质,特别是那些可以穿透细胞膜,这些只有病人可以采取口头形式的平板或糖浆。只有这些活性成分通过在小肠肠壁进入血液在体内到达受灾地区。对于无法穿透细胞膜的活性成分,医生别无选择,只能直接注射到血液中。

大分子与潜在

这就是为什么研究人员正在试图理解分子可以穿透细胞膜和他们如何做到这一点。为一个重要的和有前途的一类物质-环肽-瑞士苏黎世联邦理工学院的化学家已经解码更多细节的相关机制。“我们知道这种机制分子必须和属性,早些时候,研究人员可以更有效地开发新的药物时应考虑到这一点,“说Sereina Riniker,化学系教授和应用生物科学。她领导了这项研究,现在已经发表的外部页面医药化学杂志call_made。

环肽是环形分子更大比小分子构成大多数今天的药物。在某些领域的应用,然而,化学家和制药科学家与小分子来反对他们的限制,这就是为什么他们是转向更大的环肽分子。这种物质类包含许多化合物活性天然物质,如环孢霉素,几十年来一直是使用免疫抑制剂在器官移植后,和许多抗生素。

可能只有计算机模拟

利用计算机建模和超级计算机,Riniker和她的同事们能够阐明环肽与环孢霉素如何跨越膜。“只有造型让我们如此详细,高分辨率的见解,没有实验,让我们观察单个分子穿越膜,“Riniker说。

理解的机制,一个人必须知道环肽结构:他们由一个中央环形结构侧链相连。分子是灵活的,可以动态地改变它们的结构来适应他们的环境。

舞蹈通过细胞膜

Riniker详细的模拟显示如何环肽穿透细胞膜:首先,这种分子锚定膜的表面,在垂直于膜穿透它。然后改变其三维形状通过时,对其纵轴旋转一次到达另一边的膜,它再次退出。

这些变化在形状和不同的环境中分子的经历,因为它穿过细胞膜:身体主要的水。内外的细胞,生化分子大多出现在水溶液中。细胞膜,另一方面,是由脂肪酸,所以防水条件为准。“让它穿过膜,环肽改变其三维形状简单变得尽可能的疏水性,“Riniker解释道。

改变分子侧链

在目前的研究中,研究人员调查了八个不同的环肽。这些模型肽没有药用效果,制药巨头诺华公司的科学家们开发基础研究,这也就是为什么Riniker与诺华制药研究人员在这项研究中。

这项新发现现在可以用于发现环肽作为新药的候选人。然而,Riniker指出某种权衡:有环肽侧链提供了理想的条件来锚定膜表面,但这让肽膜。这个新知识帮助研究人员提前想希望使用侧链和分子他们最有帮助。所有这些可以加速药物发现和开发,确保从一开始,研究人员正在调查潜在的活性成分,最终可以作为平板电脑。

参考:链接器SM, Schellhaas C, Kamenik,口服生物利用度等。课程:如何构象上灵活的环肽进入和交叉脂质膜。J地中海化学。2023,66 (4):2773 - 2788。doi:10.1021 / acs.jmedchem.2c01837

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