分子辨識與結合作用力

鹽橋

鹽橋是一種「兩全其美」的帶電接觸:它把離子吸引和氫鍵合二為一。設想藥物上一個帶正電的胺緊貼蛋白上一個帶負電的羧酸根——它們因電荷而相吸,同時胺的 N–H 正對著羧酸根的氧形成氫鍵。結果是一個緊密且高度具方向性的錨點。

由於結合了兩種有利的交互作用,一個被埋藏的鹽橋能強力貢獻親和力與專一性,常常是固定配體在口袋中取向的關鍵「別針」。常見的搭檔一邊是質子化的鹼性基團(胺、胍基),另一邊是羧酸根、磷酸根或磺酸根。

需要老實指出的是,在水中形成鹽橋的代價不小。每個搭檔都必須先脫去緊緊束縛的水殼和反離子,這要消耗能量,因此淨收益可能小於單純靜電所暗示的——尤其是當鹽橋暴露於溶劑而非被埋藏時。當它深深地被蛋白屏蔽於水之外時收益最大。

許多靶向天門冬胺酸蛋白酶或 GPCR 的藥物,會在藥物上的質子化胺與保守的天門冬胺酸或麩胺酸之間形成鹽橋,從而確定配體在口袋中的取向。

指向保守酸性殘基的定向鹽橋。