蛋白质与药物的相互作用机理

第２４卷第１０期　２０１０年１Ｏ月　化工Ｉ］ｇＴＵ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｔｉｍｅｓ　Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．１０　Ｏｃｔ．１０．２０１０　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１５４Ｘ．２０１０．１０．０１５　

抗生素类药物与血清蛋白相互作用的　

研究进展　

刘　华　徐　科　刘　红。　徐　红２　

（１．贵阳医学院生物化学教研室，贵州贵阳５５０００４；２．贵阳医学院化学教研室，贵州贵阳５５０００４；　

３．贵阳医学院理化中心实验室，贵州贵阳５５０００４）　

摘要概述了近年来药物的分析方法及抗生素药物与血清蛋白相互作用的机理，利用荧光分光光度法找到抗生素　

与血清蛋白相互作用的作用机理及抗生素与血清蛋白的结合点距离ｒ，为今后研究抗生素的研究提供了依据。　

关键词药物抗生素血清蛋白荧光分光光度法　

Ｔｈｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　

Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｓｅｒｕｍ　Ａｌｂｕｍｉｎ　

Ｌｉｕ　Ｈｕａ　Ｘｕ　Ｋｅ　Ｌｉｕ　Ｈｏｎｇ　Ｘｕ　Ｈｏｎｇ２　

（１．Ｔｈｅ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｕｉｙａｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００４；　

２．Ｔｈｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｕｉｙａｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００４；　

３．Ｔｈｅ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｓｔ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｇｕｉｙａｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｃｅｎｔ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｄｒｕｇｓ　ａｎｄ　ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒａｅ—　

第３２卷第２期　２００８年４月　南昌大学学报（理科版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　Ｖ０ｌ，３２　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２００８　

文章编号：１００６一ｏ４６４（２００８）０２—０１２６—０４　

异烟肼与牛血清白蛋白相互作用的机理　

倪永年　，　，刘根兰　，苏少景　

（南昌大学ａ．食品科学与技术国家重点实验室．ｂ．化学系，江西南昌３３００４７）　

摘要：应用荧光光谱法和紫外一可见吸收光谱法研究了异烟肼（ＩＮＨ）与牛血清白蛋白（ＢＳＡ）之间的相互作用。　结果发现，在ｐＨ＝７，４的三羟甲基胺基甲烷一盐酸缓冲溶液（Ｔｒｉｓ～ＨＣ１）中，随着异烟肼浓度的增加ＢＳＡ的荧光强　度逐渐减弱，说明它们之间的作用为荧光猝灭作用。并求得它们之间的结合常数Ｋ　＝１，０７×１０　Ｌ　ｍｏｌ　（ｔ＝２５　

℃），　＝０．５７９×１０　Ｌ　ｍｏｌ　（ｔ＝３５℃）。依据Ｆ￣ｒｓｔｅｒ非辐射能量转移理论确定了授体一受体间的结合距离和　能量转移效率。根据热力学参数确定了药物与牛血清白蛋白之间的作用力类型为氢键和ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ作用力。　关键词：异烟肼；牛血清白蛋白；荧光光谱法；热力学参数　中图分类号：０６５７．３２　文献标识码：Ａ　

蛋白质（ｐｒｏｔｅｉｎ）属于生物有机大分子，可以说　

它是决定生命存在和运动的最重要的一类物质。它　

是生命活动的载体和功能执行者，是基因的表达产　物，是生物体的基础物质之一，在生命过程中起着重　要的作用。深人开展蛋白质科学研究，不仅对揭示　

生命现象本质和规律具有重大的基础和应用意义，　

而且因其以复杂的实验科学为基础，依靠学科交叉　融合方法，研究蛋白质这一自然界特有的物质形态　

的学科特点，将促进化学、生物学、医学、物理学、数　学、计算科学和信息科学等学科的发展，变革人类对　物质世界的认识…。异烟肼是５０多年前开始使用　

的一种抗结核病药，也是人类第一批用于抗结核的　药物。异烟肼（Ｉｓｏｎｉｃｏｔｉｎｉｃ　ａｃｉｄ　ｈｙｄｒａｚｉｄｅ，简称　

生化药物学中的药物靶点和作用机理

生化药物学是一门研究药物在生物体内的作用、代谢、排泄等生化过程的学科。药物靶点和作用机理是生化药物学研究的重要内容，因为了解药物作用机理可以指导药物的研发、应用和治疗效果的评价。

一、药物靶点

药物靶点是指药物在生物体内所作用的分子靶点，包括蛋白质、核酸和细胞膜等。药物和靶点之间的相互作用是药物治疗生物体疾病的基础。

1.1 蛋白质靶点

蛋白质是药物最常见的靶点，因为大部分药物作用的生化过程都与蛋白质结构有关。常见的蛋白质靶点包括酶、激素受体、离子通道和转运体等。

酶是催化生物体内化学反应的蛋白质，药物可以作用于酶的催化中心，抑制或促进酶的活性，从而调节生物代谢过程，如利普多肽、丙戊酸和盐酸肼酸等。

激素受体包括胰岛素受体、糖皮质激素受体、雌激素受体等，药物可以选择性地作用于受体的激动或抑制剂结合位点，影响激素的生物学效应，如甲酰胺曲普坦、麦角胺、络氨酸等。

离子通道是跨越细胞膜的蛋白质，药物可以阻断或激活离子通道，影响细胞膜的电位差和离子平衡，如利多卡因、低分子量肝素和神经肽Y等。

转运体是负责细胞内物质运输的蛋白质，药物可以选择性地抑制或促进转运体的功能，影响物质运输的速度和效率，如地高辛、双吡核苷和凝血酶抑制剂等。

1.2 核酸靶点

核酸是细胞基本的遗传物质，包括DNA和RNA。药物可以插入或结合于核酸分子中，影响DNA或RNA的结构和功能，如紫杉醇、环磷酰胺和伊布替尼等。

1.3 细胞膜靶点

细胞膜是包裹细胞的薄膜，包括细胞外和细胞内两部分。药物可以作用于细胞膜，影响细胞的信号传递、附着和运动等，如鲨烷磷酸、丙酮酸和钙离子抑制剂等。

二、药物作用机理

药物作用机理是指药物在生物体内的作用方式和生化过程。了解药物作用机理可以帮助我们理解药物治疗的效果，并且指导药物研发的方向和策略。

2.1 受体激动

药物可以作用于激素受体、神经递质受体、药物受体等，激活或抑制受体，影响细胞内信号转导通路的活性和效率，如辛伐他汀、阿托伐他汀和厄贝沙坦等。

基于蛋白质结构与功能的药物设计研究

随着科技的不断发展，药物研究也逐渐从基于试错的药物筛选转变为基于蛋白质结构与功能的药物设计。这种药物研究方法被称为“结构生物学”，它是一种综合了化学、生物学、物理学等多个学科的跨学科研究领域。

一、蛋白质结构与功能的关系

蛋白质是生命体中最为基础和重要的大分子之一，它们通过不同的三维构象实现各种生命过程。蛋白质的结构决定着其功能，同时不同的功能也需要不同的结构来实现。由此可见，蛋白质的结构与功能密切相关。

二、蛋白质结构的研究方法

在结构生物学领域中，研究者利用各种技术手段探索蛋白质的三维结构，以便更好地理解蛋白质的功能并进一步设计药物。目前，结构生物学的主要研究方法包括：

1. X射线晶体学

这是目前最常用的蛋白质结构探索方法之一。研究者利用X射线照射蛋白晶体，通过拍摄晶体的衍射图像来得到三维结构信息。近几十年来，X射线晶体学已被广泛应用于药物的筛选和设计领域。

2. 核磁共振（NMR）

NMR技术通过测定蛋白质分子中核磁共振信号的强度、位置和分裂情况等信息，从而推断蛋白质的三维结构。NMR技术具有分辨率较高、无需晶体等多个优点，可以用于研究结构更为复杂的大分子。

3. 电子显微镜

电子显微镜技术利用高分辨率电子显微镜观察样品的电子衍射图像或投影图像，然后利用这些图像推断样品的三维结构。该技术对于非晶态或低对称性的样品具有特殊优势，目前已广泛应用于大分子的结构研究中。

三、药物设计的原理与方法

药物设计是一项旨在开发更安全、更有效和更具选择性的药物的过程。基于蛋白质结构与功能的药物设计可以更好地探索药物与蛋白质的作用机理，从而更好地设计和开发新型药物。

药物设计的基本原理是：找到目标蛋白质结构和化合物之间的相互作用，预测分子结合能力和特异性，以及选择最佳化合物进行研究。

药物设计的方法包括：

1. 分子模拟

分子模拟是指利用计算机模拟目标蛋白质与化合物的黏附过程，进而预测它们之间的相互作用及活性。在药物设计过程中，分子模拟被广泛应用于新型化合物的筛选和优化。