Dược lý phân tử

GS.TS NGUYỀN XUÂN THẮNG Dưọc LỶ PHẦ]^ TỦ (TỪ PHÂN TỬ ĐẾN LÂM SÀNG) NHÀ XUẤT BẢN Y HỌC HÀ N Ô I-2011 Bỉẻn mục xuát phẩm Thư viện Quôic gia Việt Nam Nguyễn Xuân TTiắng Dược lý học phân tử : Từ phân từ đến lâm sàng / Nguyén Xuán Thắng - H : Y học 2011 - AAAXĩ.: 27cm Thư mục: tr 442-443 Thuốc Dược lí học Tác dụng Phản lử 615-đcl4 Y H E Ị()()06p-{C :-IP LỜI NÓI ĐẨU Hiện nay, cách m ạn g khoa học cõng nghệ tiến đên đình cao từ đíĩii i h ế ký XXI, t h ế kỷ sinh học với n h ữ n g t h n h tựu b ậ t giải mã hệ gen npưịi, n h â n vơ tính N h ữ n g t h n h công kỹ t h u ậ t di tr u y ề n p h â n tử di viio y học làm cho y dược học p h t tr iể n vô c ù n g m n h mẽ chuyển s a n g giai đoạn mil n h điểu trị gen, sản x u ấ t dược p h ẩ m b ằ n g công nghệ ADN tái tổ hợp, ky t h u ậ t gen Trong cơng tác phịng c h ữ a bệnh, tác d ụ n g thuốc gắn liển vci dược lý học, môn khoa học nghiên cứu tác động thuôc tr ê n thể scng Dựa vào t h n h tự u môn k h o a học khác sinh học, sinh lý, hóa sinh, hóa dược, bào c h ế học v.v nghiên cứu tác d ụ n g cùa thuốc không ngừng phát triể n, n h ằm tìm thuốc mói hiểu rõ cd c h ế s â u xa thuốc để việc d ù n g thuốc ngày an toàn, hỢp lý đ t hiệu lực cao Góp phần vào mục đích tr ên , dược lý p h â n tử có vai trị q u a n trọng cung cáp hiểu biết tác d ụ n g thuốc mức p h â n tử tê bào Cuô’n sách "D ươc lý p h â n từ ' giới th iệ u n h ữ n g ng u y ên lý cd bản, n h ữ n g c h ế chủ yếu tốc d ụ n g thuốc mức độ p h â n tử T ro n g sách có p h ầ n giói th iệ u 8ố tkuốc, dặc biệt ỏ chương 12 13 giối th iệ u cớ c h ế tác d ụ n g thuốc làm thí dụ cho n h iề u có chế dược lý p h â n tử n h iề u loại thuốc khác P h ầ n n h ấ t tr>ng cuôn aách dưdc lý p h â n tử c ủ a thuốc đối vối n h ủ n g v ế n đ l kỷ th u ậ t gen, thuòc chống vir us cúm Sách n h ằm phục vụ sinh viên tr ò n g đại học y dược, s i n h học, chăn nuôi, t h ủ y sản, giảng viên, cán g iản g d y hệ đào tạo c h u y ê n khoa, cao hoc nghiên cứu sinh, cán nghiên cứu ỏ viện, tr ò n g n h ấ t bác sĩ, dưỢc sĩ bạn đọc q u a n t â m vể vấn đề Tác giả cảm ơn N h x u ấ t b ả n Y học q u a n t â m tạo điểu kiện để S£ch sớm d ến tay b n đọc Dù đả cố gắng’ nhiều, cuô"n sá ch c h ắ n h n c h ế th i ế u sót, chúng tci r ấ t mong ý kiến chì bảo, bổ s u n g đồng nghiệp bạn đọc T c g iả G S T S NGƯYẾN xuân thắng N g u y ê n C h ủ n h iệ m B ộ m ô n H óa s in h T rư ờng Đ ại h ọc D ươc Hà N ội MỤC LỤC Lời nói đ ẩ u C h n g !: G iớ i t h i ệ u v ề d ợ c lý p h â n t ỉ 11 K hái n iệ m v ề dược lý p h â n tử 11 N h ữ n g đ n g n g h iê n cứu dược lý p h ă n tử 13 N ghiê n cứu t c d ụ n g th u ố c lên m n g tê bào 14 Con đưịng nghiên cứu dược lý phân t đỔì với receptor m àn g t ế bào 14 Con đường n g h i ê n c ứ u dược lý p h ầ n t ủ e n z y m t ế b o 15 Con đường n g h i ê n c ứ u dược lý p h â n t t r ê n g e n 18 Dược lý p h â n từ tro n g đ iều tr ị 19 // ỈII C h n g 2: L iê n q u a n v ề c ấ u t r ú c p h â n t t h u ố c v t c d ụ n g dưỢ c lý 21 I S ự liên q u a n v ề cấ u tr ú c uà tá c d ụ n g dưỢc lý 22 Dây đồng đ ả n g v m c h p h â n n h n h 22 Sự biến đổi m c h t h ẳ n g - m c h v ò n g 24 Sự biến đổi m c h vòng - m c h v ò n g 25 Vai trò liên k ết c = c c - c phân tử thuốc 25 Vai trò m ả n h p h ầ n t th u ố c l i ê n q u a n đ ế n tác d ụ n g dược lý 26 Sự t h ê m v o b iế n đổi n h ó m t h ế c ủ a p h â n t t h u ố c 28 Sự th ế đảng cấu đ iện tử phân tử thuốc 30 Sự liên q u a n h o lậ p t h ể tác d ụ n g lý 32 II L iên q u a n đ ịn h 34 IIỈ L iên q u a n g iữ a Liên q u a n g iữ a cấu t r ú c h o học vỊ 35 Liên q u a n giữ a cấu t r ú c h o học m ù i 39 IV lư ợ n g cấ u trú c - tá c d ụ n g cấ u trú c hố họe m ù i vị Các chất có m ùi, ứng d ụ n g cơng nghiệp uà n g n h dược C h n g T c d ộ n g d ự c lý p h â n tử d ố i v i c t h ể I // 35 40 42 S ự vậ n c h u y ể n th u ố c tro n g hệ th ố n g tu ầ n h o n 42 G iám k iể m th u ố c tro n g đ iề u tr ị 43 õ N h ữ n g thông sô^ dược động học 43 Mơì q u a n hệ thơng sơ" dược dộng học 49 S ự chuyến hố thuốc th ế 49 L H ệ thống enzym chuvén hóa thuốc 51 C ác loại p h ả n ứng chuyên hoá thuốc ỈỈI C h n g 4: DưỢc lý p h ả n tử v ể tá c d ộ n g g e n 76 / C sở hoá sin h p h â n tử gen 76 Cơ sớ p h â n tử gen 76 Hoá sinh tổng hợp gen 81 G e n tổng hợp protein 83 T ác động thuốc lên gen t ế bào 86 // K h n g sinh 86 Thuốc chống vir us 89 Thuốc diều tr ị u ng t h 99 ứ n g d ụ n g công nghệ A D N đ iều trị gen 102 T ì n h hìn h n a v 102 N h ữ n g nguyên lý cd công nghệ tái tổ hỢp gen 103 3- N g uyên lý điều trị gen 106 T r i ể n vọng tương lai điều trị gen 108 /// C h ơn g 5: D ược lý phản tử th u ố c tá c d ộ n g m n g t ế b ảo 113 / N h ữ n g nét m n g t ế bào 113 V a i trò q u a n trọng m àn g 113 C ấu tạo p h â n tử m àng t ế bào 114 C ác chức p h ậ n sinh học chù yêu lớp áo bề m ặ t t ế bào 126 Enzym m n g tẽ bào 137 H ệ thống k ê n h chuyển ion m n g tẽ bào 141 T ác d ụ n g thuôc lên m ù n g t ế bào 143 Thuốc tác d ụ n g lên lớp lipid m n g t ế bào 143 2- Thuốc tác đ ụ n g lên lớp enzym m n g tẽ bào 143 Thuốc tác d ụ n g lên kênh chuvển ion receptor m àn g tê b o 14-1 II C h n g 6: DưỢc lý p h â n tử r e c e p to r t ế b o 64 147 /, K h i niệm tổng q u a n 147 Thuốc tác động trực liếp vâi th ể 147 'l T huốc tác dộng thông q u a receptor 148 K h i n iệm vế receptor 149 C h ấ t c h ú vận 149 C h ấ t dối k h n g 149 Đ ặc tín h i;à vai trò chức năn g receptor tê bào 150 l Đ ặc t í n h c h u n g cúiỉ receptor tế bào 150 2- Chức n â n g rủ a receptor 150 P h n loại n ‘fvp lu r 154 R e c e p lo r nội bào 154 R e c e p to r m n g tê bào 154 V L iên q u a n cấu trũc receptor tác d ụ n g 156 Sự liên q u a n câu trú c receptor tác d ụ n g dược lý ph ân tử 156 Liên q u a n cấu trú c receptor b ệ n h học p h â n tử 157 u ỊII IV C h n g D ợ c lý p h â n tử r e c e p to r n ộ i b o 159 S in h học p h â n tử receptor nội bào 159 II Các loại receptor nội bào 161 H o r m o n vỏ thượng t h ậ n 161 H o r m o n sinh dục 164 H o r m o n tu y ê n giáp 166 C h n g D ợ c lý p h â n từ th u ố c tá c đ ộ n g th ô n g q u a r e c e p to r m n g t ế b o I 169 S in h học p h â n tử receptor m n g t ế bào 169 T in h c h ấ t kết d ín h lig a n d vởi receptor 170 C ách g ắ n ligand vào receptor 170 Đ ộng học kết dính thuốc vối recep to r 173 Hoá học lập th ể thuốc recep to r 195 H ìn h d n g liên kết đặc trư n g ligand 198 5- Yếu tõ' ả n h hưởng dến kết d ính Ugand với receptor 200 Sơ'lượng receptor t ế bào 201 Đ iều hồ lực receptor lig a n d 203 Đ iều hòa b ằ n g tổng hợp 203 Điếu hòa b ang t r ì n h b n h ủ y 203 Điều hòa ligand 203 II III 4 Diều h ò a b n g n h ậ n chìm vào tro n g 203 Điểu h ị a q u t r ì n h ligand hợp đồng h a y đối k h n g 206 Điểu hòa nhò protein G 208 Vai t r ò sin h học protein G điểu hòa receptor 208 H ệ th ố n g th ô n g tin receptor m n g t ế bào 211 /V N h ữ n g c h ấ t th ô n g tin t h ứ n h ấ t 212 N h ữ n g c h ấ t th ô n g tin th ứ hai 214 3- Sự liên q u a n giũa th ô n g tin th ứ hai 227 V S ự liê n q u a n g iừ a receptor e m y m m n g t ế bào đối vớitác d ụ n g th u ố c C h d n g 9: D ợ c lý p h â n từ th u ố c tá c đ ộ n g th ô n g q u a r e c e p to r tạ o k ê n h c h u y ể n io n // 234 H oá s in h p h ă n tử receptor tạo kên chuyển ion 234 H oá s in h dược lý p h â n tử loại IC R 234 R e c e p to r nicotinic acetylcholin 234 R eceptor g l u t a m a t receptor glycin 253 R eceptor GABA 255 R eceptor serotonin 257 C h n g 10 D ợ c lý p h ầ n tử r e c e p to r k ế t d in h p r o te in G(G P R ) 268 I Vai trị hố sin h p ro tein G 268 Đ ịn h n g h ĩ a 268 Vai tr ò cấu tạo protein G 268 II C ấu tạ o p h â n t ủ receptor kết d in h p ro tein G 269 Các t i ể u loại receptor 270 Các t i ể u đơn vị protein G 271 Dược lý p h â n tử loại p ro tein G (G PR) 273 ỈII 230 R e c e p to r ađier.&lin 273 R eceptor m o r p h in 301 R eceptor h i s t a m i n 316 R eceptor vaso p res sin 325 R e c e p to r củạ n a tr iu r e t ic angiotensin 330 - R eceptor pep tid tro n g d ẫ n tr u y ề n t h ầ n k in h 335 R eceptor glucagon 341 C 'h n g 11 D c lý p h â n t r e c e p t o r k ế t d i n h P r o t e i n k in a s e (PKR) I 343 Cấu trúc p h â n tứ c h ế tác d ụ n g 343 Các loại receptor P K R 345 Receptor insulin 345 2- Receptor cvtokin 360 // C h n g 12 D ợ c lý p h â n t m ộ t s ố l o i t h u ố c t h ầ n k i n h / N h ữ n g nét hoá sin h th ầ n k in h 367 367 T h n h phần hoá học tổ chức t h ầ n k i n h 367 2- Đậc diểm chuyển hoá tổ chức t h ầ n k in h 372 Receptor cúa LỔ chửc t h ầ n kinh 374 Các ch ấ t d ẩ n t r u y ể n t h ầ n kin h 374 T huốc hệ th ầ n k in h p hó giao cảm 379 III T huốc hệ th ắ n k in h giao cảm 381 IV T huốc trị rô'i lo n tâ m th ầ n 383 Cơ chê p h â n t thuốc trị rối loạn t â m t h ầ n 383 Liên q u a n c h ế tác d ụ n g đến lâm s n g 386 V T huốc an th ầ n th ứ yếu 387 Cơ chê tác d ụ n g thuốc an t h ầ n t h ứ yếu 387 Liên q u a n c h ế tác d ụ n g đến lâm s n g 390 T huốc đ iều tr ị rối loạn cảm xú c 392 Cơ c h ế hoá s i n h dược iý p h ầ n tử 392 Liên q u a n c h ế tác d ụ n g đến ỉâm s n g 395 T huốc g iả m đ a u 397 Cơ sở sin h lý hoá sin h vể đ a u 397 Cơ c h ế dược lý p h â n tử thuốc giảm đ a u 399 // Vỉ VU C h n g 13 DưỢc l ý p h â n t t h u ố c đ i ề u t r ị b ê n h t ả n g h u y ết áp 405 / T huốc ức chê e m y m chuyển d n g a n g io ten sin 406 1- Dược lý p h â n tủ 406 T lý p h n tử dến lầm sà n g 410 Các thuốc chẹn an g io ten sin receptor 414 Dược lý p h â n tử 414 II 2 // / T dược lý p h â n tử đến lám s n g 415 Thuốc chẹn kên h calci 418 Dược lý p h ả n tứ thuốc chẹn k ênh Từ dược lý p hân t ủ đến lâm s n g 420 ỈV Thuốc ửc c h ế adrenergic receptor 424 Dược lý p h â n tứ thuốc ức chẽ adrenergic receptor 424 Các thuốc ửc chẽ th ụ thê giao cám 424 Các thuốc ửc chê th ụ giao cảm a l 427 V Thuốc tác động đến th a n k in h giao cảm 428 Dược lý p h ả n tứ 428 2, T dược lý p hăn tử dến lảm s n g 429 VỊ Thuốc tác động đến đấu tậ n th ầ n k in h giao cảm 431 Các thuốc g ià n m ạch trực tiếp 432 H vdraiazin 433 Diazoxid (H v p e rrs ta t) 434 Minoxidil (Lonoten) 434 N a tri n i t r o p r u s s i a t 435 Thuốc lợi niệu 436 P h â n lữậi thuốc lợi niệu 436 Lợi niệu th iazid 437 Thuốc lợi niệu quai 438 Thuốc lợi niệu giữ m áu 438 Phối hợp thuốc 438 Sự cần th i ế t phối hợp thuốc tro n g điểu trị t ă n g h u y ế t p 438 Các phôi hợp thuốc xem hợp lý 439 Các phôi hỢp thuốc xem khô n g hợp lý, nên t r n h 439 T i liê u t h a m k h ả o 442 V// v in IX 10 calci A]8 Chương I GIỚI THIỆU VỂ DƯỢC LÝ PHÂN TỬ KHẢI NIỆM VỂ DƯỢC LÝ PHÂN TỬ K h i n i ệ m dưỢ c lý p h â n t bao gồm nhiều lình vực tác d ụ n g phíìn tứ ihuốc đ ế n lồn thể Dựa vào n h ữ n g hiểu biốL cúa hóa sinh, sinh lý bệnh học sin h học p h ậ n tú hóa hữu cđ để t h ấ y rõ tác ciụng thuốc mưc p h â n tứ d a đ ế n áp d ụ n g Irong lâm sàng Nhị có dược lý p h â n tứ ngưịi ta có th ê hiếu s â u sắc chê p h â n tứ tác d ụ n g cúa thuốc, p h t thuôc cỉể x u i n h ữ n g hướng d ẫ n d ù n g thuốc an toàn, hiệu q u điểu irị ngăn cluịn p h n ứ ng có hại thuốc sứ dụng Nội d u n g yếu dưỢc lý p h â n t ( m o l e c u l a r p h a r m a c o l o g y ) dưdc lý học tác dụng Ihuốc ỏ mức dưối tế bào (siêu t ế bào), Trong thòi kỳ n ă m 1940 dến 1950, liên quan vể tác d ụ n g dưdc lý c ấ u trúc p h â n tử thuốc g ắ n liền ch ặt chẽ vỏi hóa học hữ u t r o n g việc tống hỢp tìm thuốc mốii T thòi kỳ n m I960 đến nav với p h t t n ế n m ạnh mẽ chuyên n g n h hóa sinh học có vai trị q u a n trọng tạ o d ự n g dưỢc m ột sỏ khoa học vững cho n gành dược lý học p h â n tử Tiếp dời m ộ t c h u y ê n n g n h h ó a s i n h dưỢ c ỉý mà đ ì n h c a o t r o n g l ĩ n h v ự c n y h ó a s i n h d ợ c lý p h â n t đâ giải thích nhiều nguyên lý, c h ế tác d ụ n g thuốc mà trước chưa giải thích đưỢc, tìm dược n h iều loại th c r ấ t độc hiệu, hưóng dẫn d ù n g thuốc trị liệu hợp lý an t o n h iệu cao Dược lý p h â n tử th ể n h iều giai đoạn q u t r ìn h thuốc tác động tr o n g thể, có t h ể tổng q u t n h h ì n h 1 cho t h ấ y 8ự tác động p h n tứ thuốc t r o n g tr ìn h dưỢc d ộ n g h ọ c (p h a r m a c o k in c tic s ) d ợc l ự c h ọ c ( p h a r m a c o d y n a m i c s ) dã liên q u a n ch ặ t chẽ với nồng độ thc t ế bào đích để tạ o n ê n đáp ứ ng lâm sà n g n h n g đồng thòi gâv độc th u ố c g â y Trong t n g giai đoạn tác d ụ n g p h â n tử thuốc thể, biểu hóa sin h th u ố c r ấ t k h c n h a u r ấ t phức tạ p không n h ữ n g p h ả n ứng hóa học xáy t r o n g th ể mà cịn tí n h r i ê n g biệt từ n g th ể có t h ể gây Đe th ấ y rõ v ấ n đ ể này, có th ể lâV thí dụ digitalis uống vào th ế (hình 1.2) N h iề u t r ì n h hóa sinh học xẩy d ù n g thuôc để tạo nên tác d u n g trị liệu Khi thuốc vào thể, digitalis k ế t hỢp đặc hiệu với Na* ATPase m n g t ế bào tim ức chế enzym n y gây tă n g nồng độ Na* nội bào d ầ n đến l ã n g n n g độ n h hưởng d ế n trao đổi Na* Ca^*, d ẫ n Ca^* t vào m n g lưối tim tim phóng thích vào bào th ể n n g nồng độ C a ’* sau m n g bị kích thích, d ẫ n đến tư ơng tác ciía Ca^* với troponin c để ửc chê tropomyosin di chuyển, n â n g cao tưdng tác myosin-actin, n â n g cao lực co bóp tim, cải t h i ệ n hệ thơng tu ầ n hồn d ẫ n dến có tác d ụ n g khử d ấ u hiệu Iriệu chứng s u y yếu tim 11 ũược dòng học D uọc lực họe Hình 1.1 Sự liên quan dược động học dược lực học thuốc thể (B.G Katzung, 199Ì2) DưỢc lý p h â n tử khơng nghiên cứu t r ê n i n v i t r o vể mối tư ơng q u a n tác d ụ n g sinh học cấu trúc p h â n tủ thuốc n h trước có r ấ t n h iề u cơng tr ìn h nghiên cứu dưỢc t i ế n h n h N h ữ n g cơng t r ì n h n y m a n g đ ế n n h iể u kết lu ận r ấ t q u a n tr ọng t r o n g việc tạo thuốc th a y dổi c ấ u trúc khung, đặc b iệt việc t h a y đổi t h ê m bớt nhóm chức t r o n g p h â n t để t ă n g giảm tác dụng thuốc tí n h hịa ta n , h o t tí n h s i n h học Một tr o n g n h ữ n g t h n h công b ậ t n g h iê n cứu n h ữ n g thuốc chông viêm p h i steroid có cấu tr ú c gọn nhẹ n h n g tác d ụ n g không thuôc chống viêm steroid, Ngày n a y dược học p h â n tử xa nhiều, tác d ụ n g p h â n t thuốc tr ong h ầ u h ế t qu tr ìn h s i n h lý, hóa sinh xảy thể, t người ta xác định k h â u chủ c h ấ t p h â n t ỏ thuôc tác d ụ n g t r ê n t h n h p h ầ n , m ột p h â n tử, nhóm t ế bào thể Dược lý p h ầ n tử thực tr ê n i n v i t r o i n v i v o với n h iề u kỹ t h u ậ t r ấ t h iện đại Với n h ũ n g tiến m n h mẽ sin h học p h â n tử n h ấ t còng nghệ gen, dược học p h â n tử địn h hướng t h ê m tác d ụ n g thuốc ADN, ARN khơng tí n h di t r u y ề n m d ù n g thuốc để ỉàm th a y đổi h a y cảm ứng vật liệu di truyền, tổng hợp p rotein n h ằ m đưa đến tác d ụ n g chữ a bệnh Sự th iếu h ụ t enzym, m ấ t m t sai lạc receptor tê bào điều tr ị tô"t bàng phương p h p gen học Phương hưống dược học p h â n tử điểu tr ị b ằ n g gen có nh iều tr iển vọng đầy hứa hẹn giải q u y ết n h iểu b ệ n h t ậ t hiểm nghèo m trước chưa t h ể giải 12 Hinh 1.2, Sự tường tác phân tử digitalis vối thành phần cớ thể dẫn đến đáp ứng dược lý điều trị bệnh nhân suy giảm chức tàm thất trái II NHỮNG CON ĐƯỜNG NGHIẾN cứu Dược LÝ PHÂN TỬ Duợc lý p h â n tử bao gồm t ấ t q u t r i n h tác dụng thuốc cd thể dưói biểu p h â n lử thuốc tác động gây Do n h iề u đường thuôc gây r a t h ế n h n g tự u t r u n g hai cách xảy ra: N h ũ n g tác d ụ n g thuốc tạo NhOng th a y đổi tá c động trở lại th ể p h â n tử thuốc Hai q u t r ì n h n y có mối liên qu an k h ă n g k h í t với n h a u liên q u a n c h ặ t chẽ dược lý p h â n lử ỏ mức tê bào Nghiên cứu dược lý p h â n tử thư òng p h ả i dựa vào kỳ t h u ậ t hóa sinh p h â n t sử d ụ n g n h công cụ sắc bén dể nghiên cứu Nói đến dược lý học, c h ú n g ta khơng t h ể khơ n g nói đến sử d ụ n g súc v ặ t đế t h ứ tác dụng, nghiên cứu in v iv o r ấ t q u a n trọ n g cho ta biết kết q u cuối c ùng tác dụng T h ế n h n g n ế u dừng ỏ mức độ dược lý k inh điến n y chưa hiểu chế p h â n tử thuốc tác dụng dưâi t ế bào Ngày dược lý k in h điển n âng lên mức dược lý i n v i v o p h â n tủ, n g h ĩa n h ữ n g động vật th ứ tác d ụ n g dược lý m a n g gen bện h n h xảy r a người B ằn g cơng nghệ ch u y ển gen, ngưịi ta đ ã b ắ t đ ầ u tạo r a nh ữ n g chuột m ang gen quý giá n h dể nghiên cửu t r ì n h b ệ n h sinh, tác dụng thuốc T ính ưu việt n h ữ n g v ậ t đôi vái việc ng h iên cứu dược lý gần với 13 ngưòl kKủc hi'in ihứ Ir ên nhửng ch uột bình thường níiy tác dụng dưdt’ lý cúa vật nhiểu trư n g hợp không giống n h a u , khác xa đối vối ngưòi Chang hạn, morphin gáv hưng p h ấ n (cớn diơn morphin) ỏ mịo, ch uột n hắt, lồi nhai lại cá, tìhưng tác d ụ n g ức c h ế rõ người, chó thó chuột lang Trong tương lai người ta tạo n h ữ n g súc vật mang n h ữ n g gen dặc trưng bệnh de th ứ tác dụng thuốc, mở nhừng vấn dể dược ỉý phân tử t h ể ỏ súc vật th í nghiệm Nghiên cứu tác dụng thuốc lên m àng tế bàổ M àng tế bào nơi th ế đ ầ u tiên vế dược lý p h â n tử tác dụng L'úa thuốc lên m n g tê’ bào ản h hưởng đến trìn h hoạt động m n g nh sụ vận chuyển c h ấ t qua màng, loại enzym m àn g n h ấ t ià hệ thông receptor màng- Ỉ3ê’ nghiên cứu tác d ụ n g thuốc lên m àn g t ế bào, ngưòi ta thường chê tạo m àng tẽ bào từ loại tổ chức k h c n h a u nh m àng Lim, mảng não, m àng gan Tuy m àn g có n h ũ n g đặc tí n h cd giông n h a u n h n g loại m àng lại có đặc tính riêng cho n ê n kỹ t h u ậ t tách m n g riêng cho ỉoại Thí dụ giai đoạn d ầ u tiên nghiên cứu tách m àn g cần dược t h ể m n g ỏ môi trưòng khác n h a u (bảng ) Bảng 1.1 Mõi trưởng đống thể cho tẽ bào động vật Tế bào Gan Não M õi trường O oi tượng sử àụng 0^25 w sucrose; Im M ED TA hepes-N aO H ; pH 7,4, Mục đích chung ,2 manltol; 50m M sucrose; 1mM ED TA 10M m hepes-N aO H ; pH 7,4 Mitochondria Như ( ) cộng thêm 0,1% elỉnanoỉ Peroxlson M sucrose; 25m M KCI; mM MgCI; íĩiM Irls-HCí; pH 7,4 N hân (nuclei) M sucrose 1mM EDTA; 0.5m M MgCI^; 20 mM M E S 'N aO H ; pH 6.5 Synaptosom Màng t ế bào dược tách ỏ d n g thô b ằ n g p h â n loại n h ữ n g p h ầ n m àn g phương p h p t â m lạnh - 0"C vài lần tô*c độ Ihav đổi t 800 vòng/ p h ú t giai đoạn đ ẩ u lấy dịch nổi, sau ly t â m 3000 vòng/ p h ú t thòi g ia n p h ú t lấy p h ầ n cặn m n g dược đồng th ể hóa tr o n g mơi trường 0,25 M su crose có mM dithiolhreitol Đê có loại m àng ti n h sạch, ngưòi ta thực liiện siêu â m ly tâm gradien nồng độ sucrose, th í dụ m n g p la s m a ỏ tỷ tr ọng 1,07 -1,19: m n g Golgi tỷ trọng 1,05 -1,12 Phưởng pháp siêu ly tâm theo gradien tỷ tr ọng cho phép tách riéiig p h ầ n màng Lẽ’ bào t n g p h â n đoạn Con đường nghiên cứu dược lý phản tử receptor m àng tế bảo Dược lỷ p h â n tú recepto (receptor) m àn g t ế bào r ấ t da dạng phức tạ p liên q u a n tác d ụ n g biểu hóa sinh p h â n tử mức t ế bào (xem chương 10) Hai phương pháp chủ y ế u nghiên củu hóa sinh dược lý p h â n tử receptor m ả n g tê bào nghiên cứu h ó a 3Ình tê bào hóa sin h phóng xạ, Đậc trưng receptor nói chun g receptor m àn g nói riên g k ê t dính dậc hiệu ligADN vối receptor m àng t ế bào Do vậv dể nghiên cứu m ột receptoi14 úủi' trUtìg (‘ủ a m ủng tè bào ngưòi ta thường d ù n g chiVt lígADN (chất liên k ế u dưỢc gắn *n liay de xác (lịnh receptỏ cúa chúiìR Khi c*ho ligADN gắn phỏnK xạ p h n ửng với receptor màng, c h ú n g tạo hên kết vững phức họp lìsADN - recoptor Xác dịnlì tỷ lộ, mức độ liên kết h ình d ạng lìèn kết dậc t r n g (‘ó t h ẽ (‘ho biết íìliững lỉặc lính cúa tr ìn h Hiộn dối với thuốc liôn q uan đẻn receptor m n g tế bào t ấ t cà thuốc nàv trưàc đem th ủ i n v i v o ih ứ i n v i t r o vể tín h liên kết để loại bỏ ììhửng thuốc khơng có ti n h liên kết cao Bỏi tín h liên kết cao th i hoạt tinh tác d ụ n g lớn Có i h ế nỏi đ â y phương p háp thứ s n g lọc r ấ t tốt, h ữ u hiệu mà h â u p h t tr iế n nghièiì cứu vể thuôc đểu áp d ụ n g phương p hấp nàv Phương ph áp cùn cho p hép p h â n cỉịnli lực thuốc đơì với receptoi% p h â n loại th ế n ă n g từ ng loại thuôc, Con đường nghiên cứu dược lý phân tử enzym tế bào Tê" bào có k h o n g 50.000 loại protein m p h ẩ n lổn chúng !à n h ữ n g enzym p ro te in có tác d ụ n g sinh học Do vậv đưòng nghiên cứu hỏa sinh dưỢc lý p h ả n tứ q u a enzvm té bào r â i rộng mở nhị tác động thc lên enzym đ a đến n h ữ n g tác dụng dưỢc lý p h â n tử hữu hiệu diều trị bệnhEnzym tê bào chia làm hai loại lớn vể vị t r í ỏ tê bào a E n zy m m n g tẻ bào Loại enzym n y có nhiều vai trị vể tác d ụ n g thuốc Nhiểu enzym liên qu an c h ặ t chẽ với tác d ụ n g hóa sinh dược tý p h â n tứ thuốc n h adenylcyclase, guanincyclase, ATPase Con đường nghiên cứu hóa sinh dược lý ph ân tứ q u a n h ữ n g enzym cho biết nhiều cO chế thuốc q u a n trọng (xem chư dng >9 10) N hiều p h t chế tác d ụ n g dược lý p h â n tử c ủng x u â t p h t t n h ữ n g nghiên cứu n y áp dụng lâm sàng b E n zy m nội bào Enzym nội bào đủ loại enzym thực t r ì n h xúc tá c chuyển hóa c h ấ t bao gồm enzym hệ th ơng oxy hóa khừ (oxidoreductase), enzym vận ch u y ển (t ransferase), enzym t h ủ y p h â n (hydrolase), enzym p h â n cắt (lyase), enzym đồng p h â n hỏa (isomerase) enzym tong hợp (ligase) N hữ ng loại enzym n y chịu tác dộng kích thích hay kìm h àm p h â n tứ thuốc Để IhâV rõ điều n y có t h ể lấy th í d ụ tro n g chu t r ì n h Krebs, m ộ t chu t r ì n h hóa s i n h q u a n trọ n g liên q u a n đến nhiểu t r ì n h chuyển hóa c ũng ch ịu n h iề u tác động bơi p h â n từ thuốc, thấy ỏ h ìn h 1.3 Trong h ình n y cho t h ấ y mepaccrin (atebrin)^ thuốc phịng chơng sơ"t rét, tác dụng tiêu diệt t h ể vơ t í n h ký sinh tr ù n g sôt r é t ức chê enzym m a ỉ a t déhydrogenase xúc tác t h n h oxaloacetat Sự tổng hỢp acid citric chu t r ì n h Krebs giai đoạn d ầ u tiên c ủ a chu t r ì n h xúc tác c i t r a t s y n t h a s e bị ức c h ế bỏi k h n g BÌnh strepto m ycin , cocain, salicylal Sự chuyền is ocitrat th n h o^alosuccinat nhò isocitrat deh y d ro g en ase bị kìm h m morphin, thuốc tê, thuoc ngù Giai đoạn a -c e t o g lu t a r a t dược chuyển hóa t h n h succinyl- CoA nhờ phức hợp enzym ac e t o g l u t a r a t dehy d ro g en ase có coenzym t h a m gia TPP, acid lipoic, CoA, FAD NAD* vỏi ba enzym xúc tác a -c e to g lu tar a i dehydrogenase, transsuccinyỉase, dih vdro lipoyl dehydrogenase đâ bị ức c h ế k h n g sinh leiracvclin, aureom vcin salicylat giai a r s e n i t cũ n g ức chế phức hỢp e n 7.ym 15 Q uá t r ì n h khử hydro succinat t h n h f u m a r a t nhờ xúc lác bỏi succinat dehydrogenase bị kìm hăm bơi m a i o n a t morphĩn củng n h saìicylai criị—CO'-S C*A tittKAT iVNTHAH CoA'SM HO 'C H -C C O CW,-COO' H O -Ì-CO Ữ " NADHtH CH^-Ceo’ tH , —èoo’ C9