Супрамолекулярная химия - 2.2.Молекулярные рецепторы—принципы дизайна - 20 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 20)

Страница: 
20

Супрамолекулярная химия читать 2.2.Молекулярные рецепторы—принципы дизайна 20

Особый интерес для создания искусственных рецепторов представляютмакрополициклические структуры:они имеют большой размер (о чел говорит само их название—макро!) и могут содержать полости подходящие размеров и формы; в них присутствуют многочисленные разветвления мостики и связующие звенья (опять-таки, как следует уже из названия,полицикличность!), что позволяет конструировать необходимую архитекту ру, обладающую желаемыми динамическими свойствами; рецепторы данно го типа дают возможность располагать необходимым образом в пространств( структурные единицы, а также центры связывания и функциональные группы. Связывание субстрата полостью рецептора приводит к образовании комплекса включения,криптата[1.26, 2.6].

Помимо увеличения контактной поверхности, включение субстратаiполость рецептора позволяет более или менее полно исключить раство ритель из области связываниярецептор — субстрат, минимизируя тел самым число молекул растворителя, которые должны быть замещены моле кулами субстрата в ходе связывания.

Особое значение для связывания субстрата и рецептора и для из динамических свойств имеет баланс между жесткостью и гибкостью. С одно! стороны, можно ожидать, что конформационно жесткие рецепторы тип; “ключ — замок”должныбыть очень эффективными рецепторами, т. е сочетать высокую устойчивость образующихся комплексов с высокой се лективностью связывания. С другой стороны, гибкие рецепторы, которьи “подстраиваются “ксвязываемому ими субстрату (наведенное соответ ствие,inducedfit)[2.7],могут быть высокоселективны, однако образу ющиеся комплексы будут менее стабильны, поскольку часть энергии связы вания должна расходоваться на изменение конформации рецептора.

Обменные процессы, регуляция, кооперативность и аллостерия требуютопределенной встроенной гибкости, так чтобы рецептор мог приспосаб ливаться к изменениям и реагировать на них. Гибкость имеет огромногозначение для биологических взаимодействийрецептор —субстрат, в кото рых адаптация часто является необходимым условием регуляции. Создават: гибкие рецепторы и осуществлять контроль над их динамическими свойст вами сложнее, чем подбирать жесткие рецепторы; большую помощь вэтоммогут оказать методы компьютерного моделирования и компьютерного мо лекулярного дизайна, позволяющие исследовать как структурные,так динамическиехарактеристики молекул[1.38— 1.50].Таким образом дизайн рецепторов предполагает исследование как статических, такдинамических характеристик макрополициклических структур.

Устойчивость и селективность связывания субстрата обеспечиваютс: набором реакционных центров рецептора. На структурном уровне они требуютаккумулирования,накопления(accumulation), илисбора(collection) иорганизации(organization), илиориентации(orientation), т. е. соответственно сведения вместе центров связывания и необходимой их пространственной организации. Оба процесса требуют затрат энергии, причем аккумулирование в значительно большей степени, чем ориентация[2.8].Важно отметить, что соответствующие взаимодействия отталкивания между отдельными центрами программируются в полидентатном лиганде непосредственно в процессе синтеза.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216