Токсикофор
Токсикофор — это химическая структура или часть структуры (например, функциональная группа ), которая связана с токсическими свойствами химического вещества. Токсикофоры могут действовать напрямую (например, диоксины ) или требовать метаболической активации (например, нитрозамины, специфичные для табака ).
Большинство токсичных веществ проявляют свою токсичность посредством взаимодействия (например, ковалентной связи , окисления ) с клеточными макромолекулами, такими как белки или ДНК . Это взаимодействие приводит к изменениям в нормальной клеточной биохимии и физиологии и последующим токсическим эффектам. Иногда токсикофор требует биоактивации , опосредованной ферментами , для производства более реактивного и более токсичного метаболита. Например, специфичные для табака нитрозамины активируются ферментами цитохрома P450 с образованием более реактивного вещества, которое может ковалентно связываться с ДНК, вызывая мутации, которые, если их не исправить , могут привести к раку. Как правило, разные химические соединения, содержащие один и тот же токсикофор, вызывают сходные токсические эффекты в одном и том же месте токсичности. [ 1 ]
Медицинские химики и структурные биологи изучают токсикофоры, чтобы предсказать (и, надеюсь, избежать) потенциально токсичные соединения на ранних этапах процесса разработки лекарств. Токсикофоры также можно идентифицировать в соединениях свинца и удалить или заменить на более позднем этапе процесса менее токсичными фрагментами . [ 2 ] Оба метода, in silico (прогнозирующий) и апостериорный (экспериментальный), являются активными областями исследований и разработок в области хемоинформатики в области, известной как вычислительная токсикология . [ 3 ] Например, в США Агентства по охране окружающей среды (EPA) Национальный центр вычислительной токсикологии [ 4 ] спонсирует несколько баз данных по токсичности [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] на основе прогнозного моделирования , а также высокопроизводительных экспериментальных методов скрининга.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уильямс, ДП; Нэйсбитт, диджей (2002). «Токсикофоры: группы и пути метаболизма, связанные с повышенным риском безопасности». Текущее мнение об открытии и разработке лекарств . 5 (1). Курс. Мнение. Лекарство. Дисков. Разв.: 104–115. ПМИД 11865664 .
- ^ Сил, Абхик; Пасси, Анураг; Джалил, Абдул; Уайлд, Дэвид Дж. (май 2012 г.). «Создание модели прогнозируемой мутагенности in silico с использованием подходов контролируемого обучения» (PDF) . Журнал хеминформатики . 4 (1): 10. дои : 10.1186/1758-2946-4-10 . ПМЦ 3542175 . ПМИД 22587596 .
- ^ «Вычислительная токсикология: исследовательская программа Суперфонда» . Национальный институт наук о здоровье окружающей среды. 2009.
- ^ «О Национальном центре вычислительной токсикологии (NCCT)» . Исследовательский Треугольник-Парк, Северная Каролина. 2005.
- ^ «ToxCast: Продвижение следующего поколения оценки химической безопасности» . Проверено 10 марта 2014 г.
- ^ «ACToR: Совокупный ресурс по вычислительной токсикологии» . Проверено 10 марта 2014 г.
- ^ «Панель химии CompTox» . Проверено 5 января 2017 г.
- ^ «Сеть баз данных токсичности с распределенной структурой поиска (DSSTox)» . Проверено 10 марта 2014 г.