Modelowanie rozpoznawania w układzie lek-receptor

Podobne dokumenty
cz. V Medycyna reprodukcyjna, choroby metaboliczne, antybiotyki

Wykład 3-4. Materiały z wykładów (plik PDF):

Biotechnologia w przemyśle farmaceutycznym

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

Leki przeciwbakteryjne. Podstawy antybiotykoterapii. Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej, WUM Dr n. med. Dorota Wultańska

Ćwiczenie 1. Oznaczanie wrażliwości szczepów na metycylinę

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

Definicja immobilizacji

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

Związki biologicznie czynne

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA

Komórka eukariotyczna

MIKROORGANIZMY W PRODUKCJI KOSMETYKÓW I WYBRANYCH FARMACEUTYKÓW. wykłady

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Wykład 1. Od atomów do komórek

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Nukleotydy w układach biologicznych

Zakład Chemii Teoretycznej i Strukturalnej

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

Zagadnienia seminaryjne w semestrze letnim I Błony biologiczne

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Geny i działania na nich

cz. III leki przeciwzapalne

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :.

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Translacja i proteom komórki

Podstawy projektowania leków wykład 6

Leki przeciwzapalne. Niesteroidowe (NSAID nonsteroidal. Steroidowe

Transport makrocząsteczek

VI. Antybiotyki i chemioterapeutyki ćwiczenia praktyczne

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

Oddziaływanie leków z celami molekularnymi i projektowanie leków

OPTYMALNY POZIOM SPOŻYCIA BIAŁKA ZALECANY CZŁOWIEKOWI JANUSZ KELLER STUDIUM PODYPLOMOWE 2011

Wykład 14 Biosynteza białek

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier.

cz. VI leki przeciwwirusowe i przeciwnowotworowe

Joanna Bereta, Aleksander Ko j Zarys biochemii. Seria Wydawnicza Wydziału Bio chemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego

Obszar niepewności technicznej oznaczania lekowrażliwościatu w rekomendacjach EUCAST 2019

Lek od pomysłu do wdrożenia

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Leki przeciwwirusowe

Geny, a funkcjonowanie organizmu

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

Wykład 2. Kinetyka reakcji enzymatycznych.

Chemiczne składniki komórek

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją).

ĆWICZENIA Z MECHANIZMÓW DZIAŁANIA WYBRANYCH GRUP LEKÓW

Kwasy Nukleinowe. Rys. 1 Struktura typowego dinukleotydu

Wykład 5-6. leki przeciwwirusowe i przeciwnowotworowe

SEMINARIUM 8:

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

Numer 1/2017. Konsumpcja antybiotyków w latach w podstawowej opiece zdrowotnej w Polsce

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO WETERYNARYJNEGO

Plan działania opracowała Anna Gajos

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

Instytut Mikrobiologii

Profil metaboliczny róŝnych organów ciała

Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO WETERYNARYJNEGO

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO WETERYNARYJNEGO

Wykład 5. Remodeling chromatyny

BIOSYNTEZA ACYLAZY PENICYLINOWEJ. Ćwiczenia z Mikrobiologii Przemysłowej 2011

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU

ROLA WAPNIA W FIZJOLOGII KOMÓRKI

ACTA UROBOROI- W KRĘGU EPIDEMII

Składniki diety a stabilność struktury DNA

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

Enzymy katalizatory biologiczne

oksydacyjna ADP + Pi + (energia z utleniania zredukowanych nukleotydów ) ATP

Informacje. W sprawach organizacyjnych Slajdy z wykładów

1. Biotechnologia i inżynieria genetyczna zagadnienia wstępne 13

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO WETERYNARYJNEGO

FIZJOLOGIA ORGANELLI (jak działa komórka?)

(węglowodanów i tłuszczów) Podstawowym produktem (nośnikiem energii) - ATP

Badanie oddziaływań związków biologicznie aktywnych z modelowymi membranami lipidowymi

zaliczenie na ocenę* 1,5 0,7

Guy F. Webster Anthony V. Rawlings

Numer pytania Numer pytania

BIOSYNTEZA I NADPRODUKCJA AMINOKWASÓW. Nadprodukcja podstawowych produktów metabolizmu (kwas cytrynowy, enzymy aminokwasy)

BLOK LICENCJACKI GENETYCZNY

Biochemia. Klasyfikuj: Genetyka medyczna w QZ 50. Klasyfikuj: Genetyka drobnoustrojów w QW 51.

Cukry. C x H 2y O y lub C x (H 2 O) y

Farmakologia. Podstawy antybiotykoterapii i chemioterapii

Spis treści. 1. Wiadomości wstępne Skład chemiczny i funkcje komórki Przedmowa do wydania czternastego... 13

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

Przegląd budowy i funkcji białek

KARTA KURSU. Kod Punktacja ECTS* 2

BIOTECHNOLOGIA ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE NA MAGISTERSKI EGZAMIN DYPLOMOWY (2017/2018)

METODY OZNACZANIA AKTYWNOŚCI ANTYBIOTYKÓW. Podstawowe pojęcia:

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Prof. dr hab. Joanna Trylska tel: (22) Rada Naukowa Instytutu Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk

Instytut Mikrobiologii

WYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych

Ocena ekspresji genu ABCG2 i białka oporności raka piersi (BCRP) jako potencjalnych czynników prognostycznych w raku jelita grubego

Transkrypt:

Modelowanie rozpoznawania w układzie lek-receptor rok model autor 1890 1958 2003 klucza i zamka (lock-and-key) komplementarność indukowanego dopasowania (induced fit) tolerancja zespołu konformacji (ensemble of conformations) różnorodność Emil Fischer Daniel Koshland Buyong Ma et al. Wszystkie modele są złe, ale niektóre są użyteczne (George Box)

Analiza oddziaływań w kompleksie biotyna-streptoawidyna Silne wiązanie biotyny (witamina B7) K D 10-14 mol/dm 3 (0.01 pm) Streptoawidyna jest uzyskiwana z bakterii Streptomyces avidinii. Znalazła zastosowanie w biotechnologii do oczyszczania białek (pi 7 więc nie wiąże się niespecyficznie z innymi białkami). Biotyna-awidyna nawet 0.001 pm ale dla awidyny pi 10.

Analiza oddziaływań w kompleksie biotyna-streptoawidyna Yasara - analiza

Zmiana profilu (powierzchni) energii białka w czasie wiązania liganda

Zespół konformacji białkowych (rozpoznawanie białko-białko) Uzupełnianie się obydwu metod rozpoznawania Ubikwityna nawet bez partnerów białkowych przyjmuje te wszystkie konformacje związane

Antybiotyki Blokujące enzymy bakteryjne Blokujące DNA Blokujące RNA (rybosom bakteryjny)

Elementy aktywne penicylin Penicylina G sce WebmedCentral.com

Amoksycylina Z grupy penicylin, lek pochodny: Augmentin (amoksycylina i kwas klawulanowy inhibitor -laktamazy) Glaxo Pfizer Amoksycylina blokuje enzym transpeptydazę (kroslinkowanie ściany komórkowej bakterii z peptydoglikanów polimer peptydowo-sacharydowy) Inhibitory -laktamazy Schemat półsyntetycznej produkcji penicylin por. miejsc wiążących transpept. i -laktam. sce Amoksycylina zablokowana przez enzym -laktamazę Monocykliczne antybiotyki -laktamowe (odporne na większość -laktamaz)

Elementy aktywne cefalosporyn WebmedCentral.com

Cefaklor z grupy cefalosporyn (grzyb Cephalosporium acremonium) Porównanie struktur Amoksycylina Cefaklor Biosynteza penicylin przez enzym zawierający żelazo (niewykonalna chemicznie) Etap syntezy cefalosporyn (podobny do 6-APA w syntezie penicylin) Kompleks Ceph R61 z transpeptydazą. Ceph zastępuje peptydoglikan a Ser62 wiąże się nieodwracalnie do -laktamu por. sce

Przykłady cefalosporyn

4 generacje cefalosporyn

Ceftarolina następna generacja cefalosporyn Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Wielokrotna oporność na antybiotyki -laktamowe. Ceftarolina sce + ESP

Izoniazyd Lek pierwszego rzutu w leczeniu gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) Izoniazyd, INH, pochodna kwasu izonikotynowego, prolek Woskopodobny składnik ściany komórkowej bakterii tuberculosis Inne leki tego typu Budowa ściany komórkowej mykobakterii: - Peptydoglikany - Arabinogalaktany - Kwas mykolowy Działanie INH (wewnątrz bakterii) KatG katalaza NADH dinukleotyd nikotynoadeninowy Powstaje inhibitor reduktazy zależnej od NADH (uczestniczy w procesie produkcji kwasu α-mykolowego) Inhibicja InhA, mutacja S94A prowadzi do oporności na INH 1ZID_2.mut.S94A.sce

Budowa DNA Struktura chemiczna DNA B-DNA Budowa od 5 do 3 końca Widełki replikacyjne DNA źródło: pl.wikipedia.org

Dystamycyna przeciwdziała podziałowi komórek, silny antybiotyk i lek przeciwnowotworowy Sekwencje kwadrupleksowe występują w telomerach i miejscach regulatorowych. Są formowane z jednej, 2 lub 4 nici polinukleotydów. DNA_quadruplex_distamycin sce

Amikacyna W poważnych infekcjach przeciwko bakteriom beztlenowym Struktura molekularna Struktura krystaliczna ze związanym rrna YASARA SCE: 2G5Q_amikacin Związek naturalny Przy oporności na streptomycynę Cel leku: bakteryjna mała jednostka 30S rybosomu inhibicja transkrypcji

Działanie rybosomu 50S 30S

Doksycyklina (Vibramycyna) Antybiotyk tetracyklinowy, inhibitor syntezy białek w rybosomie Doksycyklina Tetracykliny > 30.000 ton rocznie. Dodawane do karmy dla kurcząt i bydła aby zwiększyć ich masę. Obecnie znanych ponad 2000 analogów 30S Wiązanie z miejscem syntezy białka w podjednostce 30S rybosomu. Przeciwdziała związaniu trna, który dostarcza aminokwasy. Tetracykliny aktywne przeciwko leko-opornym bakteriom 1I97_doksycyklina.sce

Azitromycyna Antybiotyk makrolidowy (makropierścień zawierający grupę estrową) Pierwszy odkryty lek z tej grupy (naturalny z bakterii ziemnych) Bardziej odporna na środowisko kwaśne Azitromycyna, Długożyciowa, jedna dawka dożylna wystarcza do wyleczenia infekcji Miejsce wiążące leku w podjednostce 50S rybosomu. Blokuje kanał wyjściowy dla tworzonego białka 1NWY.sce

Przyczyny oporności bakterii na antybiotyki Enzymy niszczące leki (np. -laktamazy) Mutacje w bakteryjnych celach molekularnych (np. w rybosomie) Zwiększenie ilości białek błonowych eksportujących leki (pompy wydzielnicze) np. dla leków tetracyklinowych Zmiany genetyczne modyfikujące metabolizm (np. bakterie uzyskujące kwas foliowy od gospodarza) Zmniejszenie przepuszczalności ścian komórkowych przez mutacje (bakterie gruźlicy) Tworzenie błon ochronnych (biofilmy) utrudniające wnikanie antybiotyków i leków przeciwwirusowych. Oporność powstaje bardzo szybko gdy lek stosowany jest oddzielnie.

Białka oporności wielolekowej Składniki bakteryjnej pompy w stanie spoczynkowym Pompa w działaniu Działanie dimeru białka MsbA - jednego z białek oporności wielolekowej. ABC (ATP-Binding-Cassette) transporter (białka nie tylko bakteryjne) PDB id: 3B60.sce Przekroje poprzeczne składników pompy bac-pump.sce (2GIF, 1VF7, 1TQQ)