应用平衡透析法分析药物小分子与蛋白质相互作用

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1、万方数据·技术与方法·生物技术通报BIOTECHNOLOGYBULLETlN2010年第6期应用平衡透析法分析药物小分子与蛋白质相互作用李瑞光1'2陈历俊2姜铁民2徐晨1(1大连工业大学。大连116034；2北京三元食品有限公司，北京100085)摘要：蛋白质的相关信息一直是生命科学研究的重点，其中药物小分子与蛋白质的相互作用成为近年来的研究热点。平衡透析法是研究药物小分子与蛋白质相互作用的经典方法，通过该方法可以定量的讨论药物小分子与蛋白质结合的结合数量、结合常数。就平衡透析法用于分析药物小分子与

2、蛋白质的作用方式、作用模型及国内外研究进展进行综述。关键词：平衡透析药物小分子蛋白质相互作用StudiesontheInteractionsBetweenProteinsandDrugSmallMoleculesbyEquilibriumDialysisLiRuiguan91·2CbenLijun2JiangTiemin2XuChenl(。DalianPolytechnicUniversity，Dalian116034；2BeijingSanyuanFoodsCo．Ltd．。Beifing10008

3、5)Abstract：Researchoninteractionsbetweenproteinsanddrugsmallmoleculeshavebecomeincreasinglypopularinrecentyears。TheclassicalequilibriumdialysismethodWagusedton3,easuretheamountandcoefficientofadrugsmallmolecularboundtoproteins．Thisarticlesummarizedrece

4、ntdevelopmentofinteractionmodesbetweendrugsmallmolecularandproteinbyequilibriumdialysismethod．Keywords：EquilibriumdialysisDrugsmallmoleculeProteinInteraction研究药物小分子与蛋白质相互作用对促进生命科学的发展有着重要意义，实际上许多蛋白质的重要生理和药理功能都有药物小分子的参与，药物小分子通过与蛋白质的相互作用可以促进或者抑制蛋白质的功能的实现，

5、尤其是药物与血浆蛋白结合会影响到药物的生物学活性，即影响作用强度和时间的长短，进而对药物的吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)⋯等方面产生重要作用。因此蛋白质与药物小分子相互作用一直是引人关注的问题，对此已经有很多文献迸行了报道。为了研究药物小分子与蛋白的相互作用机制，人们提出了几种结合模型，如Scatchard模型、专一性和非专一性结合模型、相分配模型等旧1。常用研究方法有平衡透析法、超滤法、凝胶色谱法、超速离心法、荧光光谱法、紫外可见光谱法、核磁共振法、红外光谱法和圆二色谱法等等¨-。本文

6、就应用平衡透析法分析药物小分子与蛋白质结合的研究现状和发展方向进行综述。1平衡透析法平衡透析是用透析膜将蛋白质溶液与缓冲液分隔开，建立在两者之间的一种平衡状态，只有分子量小的药物小分子可以通过。透析的动力是扩散压。扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度与膜的厚度、透析的小分子溶质在膜两边的浓度梯度及透析温度等因素有关。虽然目前还没有测定蛋白与药物小分子结合的标准方法，但平衡透析法通常被认为是参考方法”。，因为它能直接测出来与蛋白结合的药物小分子的数量，这是分析蛋白与小分子物质结合的关键，从

7、而能求出结合位点数及结合常数，因此平衡透析法被认为是比较准确的方法⋯。收稿日期：2010-01—25作者简介：李瑞光，男，硕士研究生，研究方向：乳品安全；E·mail：limiguan9007@163．corn通讯作者：陈历俊。男，教授级高工。E-mail：chlj@263．net万方数据2010年第6期李瑞光等：应用平衡透析法分析药物小分子与蛋白质相互作用8l2药物小分子与蛋白质的作用方式与作用模型2．1作用方式药物小分子与蛋白质作用时，主要存在共价作用和非共价作用两种作用方式。一般对于蛋白质靶分

8、子来说，与药物小分子的非共价作用比共价作用更为常见，因为非共价作用更有利于药物的代谢和排泄¨1。在溶液中，一个小分子与蛋白靶分子相互作用涉及两个分子在一定时间内的物理接触，并导致相互吸引。这种相互作用可以用如下方程表示：P+Lc：'PL其中，P代表蛋白质，L泛指小分子或离子，PL代表两者的复合物。上述反应体系更准确地表达应该为：P+L苗P’L’以上两个公式有明显的区别，即后者指出一旦P和L参与反应，结合后将不复存在，而是被复合物取代。当体系达到平衡时，结合平衡常数可以