Was sind Protein-Ligand-Wechselwirkungen?
Ein Ligand ist ein Signalauslösermolekül, das zu bestimmten Rezeptorproteinstellen an Zellwänden im Körper des lebenden Organismen passt. Wenn ein Ligand in seine spezifische Proteinstelle passt, ändert sich die physikalische Form des Proteins. Diese Veränderung der Form des Rezeptorproteins könnte dann einen anderen biologischen Mechanismus aktivieren oder hemmen, der mit dieser spezifischen Wechselwirkung verbunden ist. Die Art und Weise, wie der Ligand und Protein zusammenpassen und ihr resultierendes Produkt als Protein-Ligand-Wechselwirkungen bezeichnet werden. Alle Moleküle werden durch starke elektronische Kräfte zusammengehalten, die sie in ihrer dreidimensionalen Konfiguration im Weltraum umgeben. Diese Kräfte können abhängig von ihrer elektronischen Struktur andere Moleküle abwehren oder anziehen. Biologische Moleküle wirken oft wie Magnete von ähnlichen Ladungen oder entgegengesetzten Ladungen, die sich gegenseitig abwehren oder sich gegenseitig anziehen.
Zusätzlich die tatsächliche physikalische Konfiguration des biologischen MolecUlles beeinflussen, ob sie zusammenpassen und wie genau die Passform sein muss. Einige biologische Moleküle sind flexibel und biegen in ihrer Umgebung und andere starrer. Jeder Rezeptor verfügt auch über ein aktives Zentrum, der die spezifische Stelle ist, die den biologischen Wandel auslöst. Der Ort dieses aktiven Zentrums ist wichtig, um festzustellen, wie wahrscheinlich es ist, dass es aktiviert wird. Liganden und Proteine interagieren während des Schwebens auf den Oberflächen von Zellen im Körper, sodass die Anpassung nicht immer gerade ist, wie ein Schlüssel in ein Schloss.
Verständnis von Protein-Ligand-Wechselwirkungen ist für die Schaffung neuartiger therapeutischer Arzneimittel zur Behandlung von Krankheiten sowie für das Verständnis der biologischen Ursachen der Krankheit selbst von entscheidender Bedeutung. Für den Forscher, der sich für Ligand-Protein-Wechselwirkungen für die Arzneimittelentwicklung interessiert, müssen zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden. Einige solche Überlegungen umfassen die StudieWie effektiv das neue Arzneimittel in der Bindung an das interessierende Rezeptorprotein, mögliche Nebenwirkungen und den Mechanismus sein wird, durch den der Körper das Arzneimittel abschließt.
Es stehen zahlreiche chemische und Computermethoden zur Untersuchung dieser Wechselwirkungen zur Verfügung. Alle basieren darauf, den Rezeptor, den der Forscher verhaltens ändern möchte, zu finden. Computergestützte Designprogramme werden häufig verwendet, um Protein-Ligand-Wechselwirkungen zu untersuchen und neue Arzneimittel zur Behandlung von menschlichen Krankheiten zu entwickeln. Dies ist möglich, weil viele physikalische und chemische Merkmale von Molekülen bekannt sind, wie z. B. ihre elektronischen Strukturen.