लिगैंड बंधन और रिसेप्टर सक्रियण

लिगैंड बंधन वह आणविक पहचान चरण है जिसमें एक सिग्नलिंग अणु रिसेप्टर के बंधन स्थल पर डॉक करता है, और रिसेप्टर सक्रियण वह संरूपण संबंधी परिणाम है जो इस बंधन को एक संचरणीय संकेत में परिवर्तित करता है। एक लिगैंड कितनी कसकर और कितनी विशिष्ट रूप से बंधता है और यह रिसेप्टर को कितनी प्रभावी ढंग से सक्रिय करता है, इसके बीच का संबंध रिसेप्टर औषध विज्ञान का आधार है।

Definition

लिगैंड बंधन एक सिग्नलिंग अणु का अपने रिसेप्टर के बंधन स्थल के साथ प्रतिवर्ती, विशिष्ट जुड़ाव है; रिसेप्टर सक्रियण रिसेप्टर संरूपण या असेंबली में लिगैंड-प्रेरित परिवर्तन है जो डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग शुरू करता है।

Scope

यह प्रविष्टि लिगैंड आत्मीयता और विशिष्टता, बंधन का संतुलन विवरण, बंधन और सक्रियण (एगोनिज़्म, आंशिक एगोनिज़्म, और प्रतिपक्षी) के बीच का अंतर, और संरूपण और ओलिगोमेराइजेशन परिवर्तनों को शामिल करती है जिनके द्वारा विभिन्न रिसेप्टर वर्ग अधिभोग को सिग्नलिंग में अनुवादित करते हैं। यह एक वैचारिक संदर्भ है और खुराक या नैदानिक सलाह प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• एक लिगैंड की अपने रिसेप्टर के लिए आत्मीयता और विशिष्टता क्या निर्धारित करती है?
• बंधन स्थल का अधिभोग प्रतिक्रिया के परिमाण से कैसे संबंधित है?
• कुछ बंधे हुए लिगैंड एक रिसेप्टर को क्यों सक्रिय करते हैं (एगोनिस्ट) जबकि अन्य नहीं करते हैं (प्रतिपक्षी)?
• कौन सी संरचनात्मक घटनाएँ झिल्ली के पार एक बंधन संकेत ले जाती हैं?

Key concepts

• बंधन आत्मीयता और वियोजन स्थिरांक
• लिगैंड विशिष्टता और चयनात्मकता
• रिसेप्टर अधिभोग
• एगोनिस्ट, आंशिक एगोनिस्ट, और प्रतिपक्षी
• प्रभावकारिता बनाम आत्मीयता
• संरचनात्मक परिवर्तन और डिमराइज़ेशन
• संवेदनशीलता में कमी

Key theories

संरचनात्मक चयन और प्रेरित सक्रियण

रिसेप्टर निष्क्रिय और सक्रिय संरूपणों का नमूना लेते हैं; एक एगोनिस्ट अधिमानतः सक्रिय अवस्था को बांधता और स्थिर करता है (या इसे प्रेरित करता है), सिग्नलिंग की ओर संतुलन को स्थानांतरित करता है, जबकि एक प्रतिपक्षी सक्रिय संरूपण का पक्ष लिए बिना स्थल पर कब्जा कर लेता है।

Mechanisms

एक लिगैंड अपने रिसेप्टर को पूरक, बड़े पैमाने पर गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के माध्यम से बांधता है, और इस जुड़ाव की शक्ति को संतुलन पर वियोजन स्थिरांक द्वारा वर्णित किया जाता है, जबकि विशिष्टता यह दर्शाती है कि बंधन स्थल उम्मीदवार अणुओं के बीच कितनी अच्छी तरह अंतर करता है। केवल बंधन ही सिग्नलिंग की गारंटी नहीं देता है: प्रभावकारिता एक बंधे हुए लिगैंड की रिसेप्टर को एक सक्रिय संरूपण की ओर ले जाने की क्षमता का वर्णन करती है। सात-ट्रांसमेम्ब्रेन जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के लिए, एगोनिस्ट बंधन एक संरूपण को स्थिर करता है जो हेटेरोट्राइमेरिक जी प्रोटीन पर न्यूक्लियोटाइड विनिमय को उत्प्रेरित करता है; एकल-पास रिसेप्टर टायरोसिन किनेसेस के लिए, लिगैंड बंधन डिमराइज़ेशन को बढ़ावा देता है जो इंट्रासेलुलर किनेज को सक्रिय करता है। प्रतिपक्षी सक्रिय अवस्था को स्थिर किए बिना स्थल पर कब्जा कर लेते हैं। लंबे समय तक उत्तेजना संवेदनशीलता को कम करती है, जो प्रतिक्रिया को सीमित और आकार देती है।

Clinical relevance

आत्मीयता-और-प्रभावकारिता ढांचा इस बात को रेखांकित करता है कि एगोनिस्ट या प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करने वाली दवाओं को उनके रिसेप्टर लक्ष्यों पर कैसे चित्रित किया जाता है, और यह चयनात्मकता और प्रतिस्पर्धा जैसी अवधारणाओं की व्याख्या करता है। यह प्रविष्टि वैचारिक स्तर पर सिद्धांतों को प्रस्तुत करती है और यह नुस्खे या व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

History

दवा क्रिया का रिसेप्टर-अधिभोग सिद्धांत, जिसे बीसवीं सदी के शुरुआती औषध विज्ञान में विकसित किया गया था, ने बंधन और प्रतिक्रिया के बीच के संबंध को औपचारिक रूप दिया, और आत्मीयता और आंतरिक प्रभावकारिता के बीच के बाद के अंतर ने यह स्पष्ट किया कि अधिभोग और प्रभाव समान क्यों नहीं हैं। जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स और रिसेप्टर टायरोसिन किनेसेस के संरचनात्मक और बायोफिजिकल अध्ययनों ने बाद में संरूपण और ओलिगोमेराइजेशन घटनाओं का खुलासा किया जो शारीरिक रूप से बंधन को सक्रियण से जोड़ते हैं।

Key figures

• Heidi Hamm
• Joseph Schlessinger
• Terry Kenakin

Seminal works

• oldham-2008
• lemmon-2010

Frequently asked questions

क्या बंधन सक्रियण के समान है?

नहीं। आत्मीयता यह बताती है कि एक लिगैंड कितनी कसकर बंधता है, जबकि प्रभावकारिता यह बताती है कि क्या बंधा हुआ लिगैंड वास्तव में रिसेप्टर को एक सक्रिय, सिग्नलिंग संरूपण में ले जाता है; एक प्रतिपक्षी अच्छी तरह से बंध सकता है फिर भी कोई सक्रियण उत्पन्न नहीं करता है।

वियोजन स्थिरांक हमें क्या बताता है?

यह लिगैंड सांद्रता है जिस पर संतुलन पर आधे रिसेप्टर व्याप्त होते हैं, इसलिए कम वियोजन स्थिरांक उच्च बंधन आत्मीयता को इंगित करता है।