रिसेप्टर बंधन, आत्मीयता और विशिष्टता

रिसेप्टर बंधन एक आणविक मेल-मिलाप है जो दवा की क्रिया शुरू करता है: एक दवा को अपने लक्ष्य पर एक परिभाषित स्थल को पहचानना और उससे जुड़ना चाहिए। दो गुण यह नियंत्रित करते हैं कि वह पहचान कितनी उपयोगी है - आत्मीयता (affinity), जो यह मापती है कि दवा कितनी कसकर पकड़ती है, और विशिष्टता (specificity), जो यह मापती है कि यह अपने इच्छित लक्ष्य को बाकी सभी चीजों से कितनी अच्छी तरह अलग करती है।

Definition

आत्मीयता (Affinity) एक दवा और उसके बंधन स्थल के बीच प्रतिवर्ती संबंध की शक्ति है, जिसे पारंपरिक रूप से संतुलन वियोजन स्थिरांक (Kd, वह सांद्रता जिस पर आधे स्थल व्याप्त होते हैं) के रूप में व्यक्त किया जाता है; विशिष्टता (specificity) वह डिग्री है जिस तक एक दवा अन्य स्थलों की तुलना में अपने इच्छित लक्ष्य से जुड़ती है।

Scope

यह विषय उन शक्तियों को शामिल करता है जो एक दवा को उसके बंधन स्थल पर रखती हैं, संतुलन वियोजन स्थिरांक (equilibrium dissociation constant) के माध्यम से आत्मीयता का मात्रात्मक विवरण, और संरचनात्मक पूरकता जो एक दवा को दूसरों की तुलना में एक रिसेप्टर के लिए उसकी चयनात्मकता (selectivity) प्रदान करती है। यह बंधन को फार्माकोडायनामिक्स (pharmacodynamics) में एक संदर्भ अवधारणा के रूप में मानता है और इसमें कोई खुराक या नुस्खे संबंधी मार्गदर्शन शामिल नहीं है।

Core questions

• कौन सी आणविक शक्तियाँ एक दवा को उसके रिसेप्टर स्थल पर रखती हैं?
• आत्मीयता को कैसे मापा जाता है, और संतुलन वियोजन स्थिरांक का क्या अर्थ है?
• कुछ दवाएं एक रिसेप्टर उपप्रकार से क्यों बंधती हैं लेकिन निकट संबंधी लोगों से नहीं?
• दवा और स्थल के बीच संरचनात्मक पूरकता चयनात्मकता को कैसे निर्धारित करती है?

Key concepts

• संतुलन वियोजन स्थिरांक (Kd)
• गैर-सहसंयोजक बंधन बल (आयनिक, हाइड्रोजन बंधन, वैन डेर वाल्स, हाइड्रोफोबिक)
• सहसंयोजक और अपरिवर्तनीय बंधन
• चयनात्मकता बनाम विशिष्टता
• संरचना-गतिविधि संबंध
• रिसेप्टर उपप्रकार भेदभाव
• लॉक-एंड-की और प्रेरित-फिट पूरकता

Key theories

आत्मीयता-प्रभावकारिता भेद

यह सिद्धांत कि बंधन की शक्ति (आत्मीयता) वैचारिक और मात्रात्मक रूप से बंधी हुई दवा की प्रभाव उत्पन्न करने की क्षमता (प्रभावकारिता) से अलग है, ताकि एक उच्च-आत्मीयता लिगेंड एक एगोनिस्ट, आंशिक एगोनिस्ट या प्रतिपक्षी हो सकता है।

Mechanisms

एक दवा मुख्य रूप से प्रतिवर्ती गैर-सहसंयोजक बलों - आयनिक आकर्षण, हाइड्रोजन बंधन, वैन डेर वाल्स संपर्क और हाइड्रोफोबिक प्रभाव - के माध्यम से अपने बंधन स्थल से जुड़ती है, जिनकी संयुक्त शक्ति अंतःक्रिया की आत्मीयता को परिभाषित करती है; सहसंयोजक बंधन निर्माण, जब यह होता है, तो एक बहुत लंबे समय तक चलने वाला और अक्सर प्रभावी रूप से अपरिवर्तनीय जटिल बनाता है। आत्मीयता को संतुलन वियोजन स्थिरांक Kd द्वारा दर्शाया जाता है, जो मुक्त-दवा सांद्रता है जिस पर आधे उपलब्ध स्थल व्याप्त होते हैं, ताकि कम Kd उच्च आत्मीयता को दर्शाता है। विशिष्टता दवा और स्थल की आकृति और रसायन विज्ञान के बीच त्रि-आयामी पूरकता से उत्पन्न होती है: ज्यामितीय और इलेक्ट्रोस्टैटिक मिलान जितना करीब होगा, दवा संबंधित स्थलों की तुलना में उस स्थल को उतना ही अधिक पसंद करेगी, जो रिसेप्टर उपप्रकारों के बीच चयनात्मकता का आधार है। चूंकि बंधन और डाउनस्ट्रीम प्रतिक्रिया अलग-अलग चरण हैं, इसलिए समान आत्मीयता बहुत भिन्न कार्यात्मक परिणामों के साथ हो सकती है।

Clinical relevance

आत्मीयता और चयनात्मकता वे गुण हैं जिनका उपयोग अक्सर एक ही रिसेप्टर परिवार पर कार्य करने वाली दवाओं की तुलना करने और यह तर्क देने के लिए किया जाता है कि एक एजेंट दूसरे की तुलना में लक्ष्यों के एक संकीर्ण सेट को क्यों संलग्न करता है। वे संदर्भ स्तर पर दवा क्रिया के आणविक आधार का वर्णन करते हैं और दवा चुनने या खुराक देने पर सलाह नहीं देते हैं।

Evidence & guidelines

आत्मीयता (Kd, और बंधन परख से प्राप्त संबंधित पैरामीटर) के लिए मात्रात्मक परंपराएं और रिसेप्टर्स और उनके लिगेंड के लिए आम सहमति शब्दावली इंटरनेशनल यूनियन ऑफ बेसिक एंड क्लिनिकल फार्माकोलॉजी (IUPHAR) द्वारा बनाए रखी जाती है और मानक फार्माकोलॉजी संदर्भों में निर्धारित की जाती है।

History

यह धारणा कि एक दवा को एक विशिष्ट ग्रहणशील स्थल पर फिट होना चाहिए, एर्लिच के इस सिद्धांत से उत्पन्न हुई है कि एक पदार्थ तभी कार्य करता है जब वह बंधता है, और लैंगली और क्लार्क द्वारा द्रव्यमान क्रिया द्वारा रिसेप्टर अधिभोग के प्रारंभिक औपचारिककरण से। स्टीफेंसन के 1956 में आत्मीयता को प्रभावकारिता से अलग करने से यह स्पष्ट हो गया कि कसकर बंधन का मतलब अपने आप में एक बड़ा प्रभाव नहीं होता है, और कोल्क्वाउन के बाद के यांत्रिक विश्लेषणों ने यह स्पष्ट किया कि संरचना-गतिविधि और उत्परिवर्तन डेटा से आत्मीयता और विशिष्टता की व्याख्या कैसे की जानी चाहिए।

Key figures

• Paul Ehrlich
• Alfred J. Clark
• R. P. Stephenson
• David Colquhoun

Seminal works

• stephenson-1956
• colquhoun-1998

Frequently asked questions

क्या उच्च आत्मीयता का हमेशा मतलब एक मजबूत दवा प्रभाव होता है?

नहीं। आत्मीयता यह बताती है कि एक दवा कितनी कसकर बंधती है, न कि वह कितना प्रभाव उत्पन्न करती है; एक प्रतिपक्षी बहुत उच्च आत्मीयता के साथ बंध सकता है फिर भी कोई सक्रियण प्रभाव उत्पन्न नहीं कर सकता है।

एक दवा को एक रिसेप्टर के लिए चयनात्मक क्या बनाता है?

चयनात्मकता इस बात से आती है कि दवा का आकार और रसायन विज्ञान एक विशेष बंधन स्थल से कितनी बारीकी से मेल खाता है; दूसरों की तुलना में एक स्थल के लिए पूरकता जितनी बेहतर होगी, दवा उस लक्ष्य को उतना ही अधिक पसंद करेगी।