रसायन विज्ञान

संरचना आधारित दवा डिजाइन

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दवा डिजाइन के लिए संयोजन दृष्टिकोण के विपरीत, जो बड़ी संख्या में यौगिकों की स्क्रीनिंग पर आधारित है जो यादृच्छिक, संरचना-आधारित डिजाइन पर संश्लेषित होते हैं, जैसा कि नाम से पता चलता है, लक्ष्य की संरचना के ज्ञान पर निर्भर करता है और / या अन्य ज्ञात दवाएं। पहले मामले में स्क्रीनिंग अग्रभूमि में है, दूसरे मामले में डिजाइन। इसलिए संरचना-आधारित दृष्टिकोण का उपयोग तर्कसंगत या लक्षित (लक्षित) के रूप में भी किया जाता है।लक्षित) ड्रग डिजाइन कहा जाता है। यह मौलिक धारणा पर आधारित है कि किसी पदार्थ का प्रभाव लक्ष्य अणु के लिए उसके कम या ज्यादा गहन बंधन के परिणामस्वरूप होता है। यह आगे माना जाता है कि इस रचना में दो अणु, जिन्हें सक्रिय या बाध्य कहा जाता है, एक दूसरे के साथ ज्यामितीय और साथ ही रासायनिक रूप से पूरक तरीके से व्यवहार करते हैं और इस तरह जैव-सक्रियता का कारण बनते हैं। ज्यादातर मामलों में, एक पदार्थ केवल एक जैविक प्रभाव प्राप्त करता है यदि वह लक्ष्य और डॉक की विशिष्ट बाध्यकारी जेब में फिट बैठता है (उदाहरण के लिए एंजाइम के सक्रिय केंद्र में) और इस प्रकार प्राकृतिक लिगैंड तक पहुंच को रोकता है।

तकनीकी आवश्यकताएं

संरचना-आधारित डिज़ाइन सबसे आधुनिक कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर के उपयोग से निकटता से जुड़ा हुआ है। इसलिए, संरचना-आधारित दृष्टिकोण को अक्सर कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन के रूप में संदर्भित किया जाता है (कम्प्यूटेशनल डिजाइन) नामित किया गया है। यहां दवा के प्रभाव के तंत्र और अंतर्निहित आणविक अंतःक्रियाओं के ज्ञान को विज़ुअलाइज़ेशन की आधुनिक तकनीकों, विस्तृत ऊर्जा गणना और ज्यामितीय विचारों (मात्रात्मक संरचना-प्रभाव संबंध,मात्रात्मक संरचना-गतिविधि संबंध = क्यूएसएआर)। इस तरह के विश्लेषणों के परिणामों का उपयोग व्यापक आणविक डेटाबेस पर शोध करने के लिए किया जाता है और इस प्रकार कुछ उम्मीदवारों के लिए नए, शक्तिशाली सक्रिय अवयवों की खोज को सीमित कर दिया जाता है।

संरचना-आधारित दवा डिजाइन एक युवा अनुशासन है क्योंकि यह उन विधियों और तकनीकों पर आधारित है जो केवल 1880 के दशक से उपलब्ध हैं। विशेष रूप से महत्वपूर्ण मूल बातें हैं:

  1. संरचनात्मक विश्लेषण और डिजाइन के लिए पर्याप्त मात्रा में प्रोटीन प्राप्त करने में सक्षम शक्तिशाली प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक अभिव्यक्ति प्रणाली।
  2. एक्स-रे संरचना विश्लेषण (एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी) और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के उपकरण और कार्यप्रणाली में सुधार (परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपीउन्होंने संरचनाओं को स्पष्ट करने के लिए आवश्यक समय को काफी कम कर दिया। इन विधियों का उपयोग करते हुए, जैव-आणविक लक्ष्यों की ज्ञात 3डी संरचनाओं की संख्या में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई। उदाहरण के लिए, रिसर्च कोलैबोरेटरी फॉर स्ट्रक्चरल बायोइनफॉरमैटिक्स (RCSB), प्रोटीन डेटा बैंक (PDB) के प्रोटीन डेटाबेस में वर्तमान में प्रोटीन की 21,000 से अधिक 3D संरचनाएं (//www.pdb.org) शामिल हैं।
  3. बायोएक्टिविटी स्क्रीनिंग के स्वचालन और लघुकरण के परिणामस्वरूप विकास के समय में तेजी से कमी आई है।
  4. यद्यपि एक कंप्यूटर के उपयोग के बिना 3डी संरचना के ज्ञान के आधार पर एक तर्कसंगत दवा डिजाइन भी संभव है, संरचना-आधारित दृष्टिकोण ने केवल आधुनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के संयोजन में अपना पूर्ण महत्व प्राप्त किया। आज कई तथाकथित डॉकिंग प्रोग्राम उपलब्ध हैं जो लगातार बढ़ते हुए पदार्थ डेटाबेस से लक्ष्य के लिए बाध्य होने के लिए उम्मीदवारों की गणना करते हैं। एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर का एक अन्य समूह नए पदार्थों की बाध्यकारी आत्मीयता को उनकी संरचना से अनुमान लगाने की अनुमति देता है।


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