先導最佳化與藥物設計

構象限制

構象限制,是把一個鬆軟的分子變硬,使它天然就保持標靶所偏好的那個確切形狀。柔性分子就像一段繩子,能癱成無數種形狀,而其中只有一種契合結合口袋。透過內建剛性,你在繩子還沒碰到鎖之前,就預先把它塑成正確的樣子。

柔性分子在結合時要付出熵的代價:它必須放棄自由扭動的能力,才能穩定在唯一的活性構象上,而這種自由的喪失會消耗結合能。如果你提前把分子鎖定在那個有效形狀上,例如加入一個環或一座剛性橋,它在結合時喪失的自由就更少,因而結合得更緊。作為額外好處,剛化往往還能改善選擇性,因為這被凍結的形狀或許契合標靶,卻不契合那些更能容忍柔性的親屬。

難點在於精準:你必須鎖定正確的構象。一旦剛化成錯誤的形狀,就可能徹底廢掉活性。限制還可能降低溶解度並加大合成難度,因此這是一把鋒利的工具,唯有了解結合時的幾何(最好來自結構)才能用好它。

把一條自由旋轉的側鏈拉回並成環,將分子鎖定在其結合形狀上,藉由削減結合的熵代價使親和力提升了十倍。

預先支付熵的賬單,可換來實實在在的親和力。

又稱
conformational constraint构象固定構象固定