Медициналық химия және молекулалық биология салаларында фармакофор – биологиялық макромолекуланың лигандты молекулалық деңгейде тануы үшін қажетті молекулалық ерекшеліктердің абстрактілі сипаттамасы болып табылады. IUPAC фармакофорды "нақты бір биологиялық нысанамен ең тиімді супермолекулалық өзара әрекеттесуді қамтамасыз ететін және оның биологиялық жауабын тудыратын (немесе тоқтататын) қажетті кеңістіктік және электрондық ерекшеліктердің жиынтығы" деп анықтайды. Фармакофор моделі, құрылымдық тұрғыдан әртүрлі лигандтардың ортақ рецепторлық орынға қалай байланысатынын түсіндіреді. Бұдан әрі, фармакофор модельдерін de novo дизайн немесе виртуалды скрининг арқылы сол рецепторға байланысатын жаңа лигандтарды анықтау үшін қолдануға болады.
In medicinal chemistry and molecular biology, a pharmacophore is an abstract description of molecular features that are necessary for molecular recognition of a ligand by a biological macromolecule. IUPAC defines a pharmacophore to be "an ensemble of steric and electronic features that is necessary to ensure the optimal supramolecular interactions with a specific biological target and to trigger (or block) its biological response". A pharmacophore model explains how structurally diverse ligands can bind to a common receptor site. Furthermore, pharmacophore models can be used to identify through de novo design or virtual screening novel ligands that will bind to the same receptor.
Ерекшеліктері
Типтік фармакофор ерекшеліктеріне гидрофобтық центроидтар, ароматикалық сақиналар, сутекті байланыс қабылдағыштары немесе донорлары, катиондар және аниондар жатады. Бұл фармакофор нүктелері лигандтың өзінде немесе рецепторда орналасқан деп есептелетін проекцияланған нүктелерде болуы мүмкін. Жаңа лигандтарды анықтау үшін, олардың қасиеттері ұқсас әртүрлі химиялық топтармен сәйкес келуі керек. Лиганд-рецептор өзара әрекеттесуі әдетте "полярлық оң", "полярлық теріс" немесе "гидрофобтық" болып келеді. Жақсы анықталған фармакофор моделі гидрофобтық көлемдерді және сутекті байланыс векторларын қамтиды.
Typical pharmacophore features include hydrophobic centroids, aromatic rings, hydrogen bond acceptors or donors, cations, and anions. These pharmacophore points may be located on the ligand itself or may be projected points presumed to be located in the receptor. The features need to match different chemical groups with similar properties, in order to identify novel ligands. Ligand receptor interactions are typically "polar positive", "polar negative" or "hydrophobic". A well defined pharmacophore model includes both hydrophobic volumes and hydrogen bond vectors.
Қолданбалар
Қазіргі заманғы есептеу химиясында фармакофорлар бір немесе бірнеше молекуланың бірдей биологиялық активтілігін анықтайтын маңызды ерекшеліктерді анықтау үшін қолданылады. Әртүрлі химиялық қосылыстардың деректер базасынан осы ерекшеліктерді бірдей салыстырмалы кеңістікте сақтайтын басқа молекулаларды табуға болады. Фармакофорлар 3D QSAR модельдерін жасау үшін бастапқы нүкте ретінде де пайдаланылады. Бұл құралдар және "привилегиялы құрылымдар" деп аталатын байланысты концепция, олар "қандай да бір рецептор немесе фермент мақсатына пайдалы лигандтарды ұсына алатын, тиімді құрылымдық өзгерістер арқылы бірнеше түрге бейімделген молекулалық қаңқалар ретінде анықталады" – жаңа дәрілерді табуға көмектеседі.
In modern computational chemistry, pharmacophores are used to define the essential features of one or more molecules with the same biological activity. A database of diverse chemical compounds can then be searched for more molecules which share the same features arranged in the same relative orientation. Pharmacophores are also used as the starting point for developing 3D QSAR models. Such tools and a related concept of "privileged structures", which are "defined as molecular frameworks which are able of providing useful ligands for more than one type of receptor or enzyme target by judicious structural modifications", aid in drug discovery.
Тарих
Тарихи тұрғыдан алғанда, қазіргі заманғы фармакофор идеясын Лемонт Кир танымал етті, ол 1967 жылы осы ұғымды атап көрсетіп, 1971 жылы жарияланымда осы терминді қолданды. Дегенмен, Ф. В. Шулер 1960 жылдардағы кітабының бірінде қазіргі заманғы түсінікке сәйкес келетін "фармакофоралық фрагмент" деген тіркесті пайдаланды. Көбінесе фармакофор ұғымын дамытуды дұрыс емес Пауль Эрлихке жатқызады. Алайда, оның ешбір еңбегінде де, аталған дереккөзде де "фармакофор" термині кездеспейді және бұл ұғым қолданылмаған.
Historically, the modern idea of pharmacophore was popularized by Lemont Kier, who mentions the concept in 1967 and uses the term in a publication in 1971. Nevertheless, F. W. Shueler, in a 1960s book, uses the expression "pharmacophoric moiety" that corresponds to the modern concept. The development of the concept is often erroneously accredited to Paul Ehrlich. However neither the alleged source nor any of his other works mention the term "pharmacophore" or make use of the concept.