Receptor-Ligand Interactions
Terminology
receptor
: 생물학적 시스템에 통합될 수 있는 신호를 수신하고 변환하는protein
으로 구성된 물질ligand
: 생물학적 목적을 수행하기 위해 특정 molecule과complex
를 형성하는 물질
Interactions
ligand는 일반적으로 target protein의 특정 site에 결합하며 결합은 ionic bonds, hydrogen bonds 및 Van der Waals forces와 같은 non-covalent binding
에 의해 유지되며, solvent effects
에 영향을 받습니다. 결합은 일반적으로 target protein의 conformational isomerism(conformation)의 변화
를 초래합니다. protein의 conformation은 해당 protein의 function을 의미할 수 있으므로 따라서 conformation의 변화는 function의 변화
를 의미할 수 있습니다. 관련된 ion channel또는 enzyme 등의 변경된 행동을 초래하는 경우 생리학적으로 중요합니다.
이러한 상호작용을 이용하여, target receptor의 역할을 저해하거나 촉진시키는 ligand를 찾아 원하는 생리 반응을 이끌어내는 약을 만들 수 있습니다. 약효는 binding affinity
와 ligand efficacy
등 모두의 복잡한 상호작용의 결과이므로, 약효가 있는 물질을 한 번에 찾기 어렵습니다.
Docking
DTI(Drug-target interaction)
MMGBSA(Molecular Mechanics Generalized Born Surface Area)
binding affinity(kcal/mol 단위)를 추정할 때 사용되는 계산 방법
MMPBSA(Molecular Mechanics Poisson-Boltzmann Surface Area)
binding free energy를 추정할 때 사용되는 계산 방법
PLIP(Protein-Ligand Interaction Profiler)
privileged scaffold
는 알려진 약물이나 생물학적 활성 화합물의 특정 배열 사이에서 통계적으로 반복되는 분자 구조 또는 화학적 moiety
인데, 이러한 요소는 새로운 활성 생물학적 화합물 또는 화합물 라이브러리를 설계하기 위한 기초로 사용할 수 있습니다.
Reference
- https://en.wikipedia.org/wiki/Ligand_(biochemistry)
- https://en.wikipedia.org/wiki/Receptor_(biochemistry)
- https://www.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-communication-and-cell-cycle/signal-transduction/a/signal-perception