Bioisosterism är i huvudsak ett molekylärt spel "klädsel". Det handlar om att hitta molekyler som ser annorlunda ut men agerar på liknande sätt på biologisk nivå.
Tänk på det så här:Föreställ dig två personer som bär olika kläder, men de har båda samma höjd, vikt och gång. De kan se annorlunda ut, men de rör sig och uppför sig på liknande sätt. I bioisosterism är "kläderna" de kemiska strukturerna för molekylerna, och "beteendet" är deras biologiska aktivitet.
Här är en mer detaljerad förklaring:
vad är det?
Bioisosterism är praxis att ersätta en funktionell grupp eller en del i en molekyl med en annan som har liknande fysiska och kemiska egenskaper, vilket resulterar i en molekyl med liknande biologisk aktivitet.
Varför bryr vi oss?
Bioisosterism är viktigt av några skäl:
* Förbättra befintliga läkemedel: Det gör att vi kan finjustera befintliga läkemedel för att göra dem mer potent, säkrare eller ha bättre farmakokinetiska egenskaper (hur de absorberas, distribueras, metaboliseras och utsöndras).
* Utveckla nya läkemedel: Det hjälper oss att utforma nya läkemedel som riktar sig till specifika biologiska vägar, samtidigt som vi minimerar oönskade biverkningar.
* patentering och innovation: Att skapa bioisosteriska molekyler kan hjälpa läkemedelsföretag att förlänga patentlivet för deras befintliga läkemedel och skydda deras immateriella egendom.
Exempel:
* ersätter en karboxylsyra med en tetrazol: Detta är ett klassiskt exempel, där tetrazolgruppen efterliknar de vätebindande egenskaperna hos en karboxylsyra, vilket leder till liknande biologisk aktivitet.
* ersätter en aromatisk ring med en heteroaromatisk ring: Detta kan förändra molekylens elektroniska egenskaper, vilket påverkar dess bindande affinitet till ett målprotein.
* Introduktion av en metylgrupp: Detta kan förändra molekylens lipofilicitet, vilket påverkar dess absorption och distribution.
Olika typer av bioisosterer:
Det finns olika kategorier av bioisosterer, inklusive:
* klassiska bioisosterer: Dessa är grupper som har liknande elektroniska, steriska och vätebindande egenskaper.
* Icke-klassiska bioisosterer: Dessa är grupper som kan ha olika fysiska egenskaper men som fortfarande ger liknande biologiska effekter på grund av deras interaktion med målmolekylen.
* Ring Bioisosteres: Dessa involverar att ersätta en aromatisk ring med ett annat ringsystem med liknande storlek och elektroniska egenskaper.
Avslutningsvis:
Bioisosterism är ett kraftfullt verktyg för läkemedelsupptäckt och utveckling. Genom att förstå principerna i detta koncept kan forskare utforma och syntetisera nya föreningar med önskade biologiska egenskaper, vilket leder till förbättrade terapier för olika sjukdomar.
