Molécula pequena - Small molecule
Dentro dos campos da biologia molecular e farmacologia , uma pequena molécula é um composto orgânico de baixo peso molecular (<900 daltons ) que pode regular um processo biológico, com um tamanho da ordem de 1 nm. Muitos medicamentos são moléculas pequenas. Estruturas maiores, como ácidos nucléicos e proteínas , e muitos polissacarídeos não são moléculas pequenas, embora seus monômeros constituintes (ribo- ou desoxirribonucleotídeos, aminoácidos e monossacarídeos, respectivamente) sejam freqüentemente considerados moléculas pequenas. Moléculas pequenas podem ser usadas como ferramentas de pesquisa para investigar a função biológica , bem como liderar o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos . Alguns podem inibir uma função específica de uma proteína ou interromper as interações proteína-proteína .
A farmacologia geralmente restringe o termo "molécula pequena" a moléculas que se ligam a macromoléculas biológicas específicas e atuam como efetoras , alterando a atividade ou função do alvo. As moléculas pequenas podem ter uma variedade de funções ou aplicações biológicas, servindo como moléculas de sinalização celular, drogas na medicina , pesticidas na agricultura e em muitas outras funções. Esses compostos podem ser naturais (como metabólitos secundários ) ou artificiais (como drogas antivirais ); eles podem ter um efeito benéfico contra uma doença (como medicamentos ) ou podem ser prejudiciais (como teratógenos e carcinógenos ).
Peso molecular de corte
O limite superior do peso molecular para uma molécula pequena é de aproximadamente 900 daltons, o que permite a possibilidade de se difundir rapidamente através das membranas celulares de modo que possa atingir os locais de ação intracelular . Este corte de peso molecular também é uma condição necessária, mas insuficiente para a biodisponibilidade oral , pois permite o transporte transcelular através das células epiteliais intestinais . Além da permeabilidade intestinal, a molécula também deve possuir uma taxa razoavelmente rápida de dissolução em água e solubilidade em água adequada e metabolismo de primeira passagem moderado a baixo . Um ponto de corte de peso molecular um pouco mais baixo de 500 daltons (como parte da " regra dos cinco ") foi recomendado para candidatos a drogas de moléculas pequenas orais com base na observação de que as taxas de desgaste clínico são significativamente reduzidas se o peso molecular for mantido abaixo deste limite.
Drogas
A maioria dos produtos farmacêuticos são moléculas pequenas, embora alguns medicamentos possam ser proteínas (por exemplo, insulina e outros produtos médicos biológicos ). Com exceção dos anticorpos terapêuticos , muitas proteínas são degradadas se administradas por via oral e, na maioria das vezes, não conseguem atravessar as membranas celulares . Moléculas pequenas têm maior probabilidade de serem absorvidas, embora algumas delas só sejam absorvidas após a administração oral, se administradas como pró-drogas . Uma vantagem das drogas de moléculas pequenas (SMDs) sobre os biológicos de "moléculas grandes" é que muitas moléculas pequenas podem ser tomadas por via oral, enquanto os produtos biológicos geralmente requerem injeção ou outra administração parenteral .
Metabólitos secundários
Uma variedade de organismos, incluindo bactérias, fungos e plantas, produzem metabólitos secundários de pequenas moléculas também conhecidos como produtos naturais , que desempenham um papel na sinalização celular, na pigmentação e na defesa contra a predação. Os metabólitos secundários são uma fonte rica de compostos biologicamente ativos e, portanto, são frequentemente usados como ferramentas de pesquisa e pistas para a descoberta de medicamentos. Exemplos de metabólitos secundários incluem:
- Alcalóides
- Glicosídeos
- Lipídios
- Peptídeos não ribossômicos , como actinomicina-D
- Phenazines
- Fenóis naturais (incluindo flavonóides )
- Polyketide
- Terpenos , incluindo esteróides
- Tetrapirroles .
Ferramentas de pesquisa
Enzimas e receptores são frequentemente ativados ou inibidos por proteínas endógenas , mas também podem ser inibidos por inibidores ou ativadores endógenos ou exógenos de pequenas moléculas , que podem se ligar ao sítio ativo ou ao sítio alostérico .
Um exemplo é o teratógeno e carcinógeno phorbol 12-miristato 13-acetato , que é um terpeno vegetal que ativa a proteína quinase C , que promove o câncer, tornando-se uma ferramenta investigativa útil. Também há interesse na criação de fatores de transcrição artificiais de pequenas moléculas para regular a expressão gênica . Exemplos incluem wrenchnolol (uma molécula em forma de chave inglesa).
A ligação do ligante pode ser caracterizada usando uma variedade de técnicas analíticas, como ressonância plasmônica de superfície , termoforese em microescala ou interferometria de polarização dupla para quantificar as afinidades de reação e propriedades cinéticas e também quaisquer alterações conformacionais induzidas .
Terapêutica anti-genômica
Pequena molécula anti-genómicos terapêutica , ou SMAT, refere-se a um biodefesa tecnologia que os alvos de ADN assinaturas encontrado em muitas armas biológicas agentes. SMATs são novos medicamentos de amplo espectro que unificam as atividades antibacteriana, antiviral e antimalárica em uma única terapêutica que oferece benefícios de custo substanciais e vantagens logísticas para médicos e militares.
Veja também
- Farmacologia
- Semelhança com drogas
- Regra de cinco de Lipinski
- Metabólito
- Quimogenômica
- Neurotransmissor
- Peptidomimético
Referências
links externos
- Pequenas + Moléculas + Bibliotecas na Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos em títulos de assuntos médicos (MeSH)