分子识别与结合作用力

构象柔性

一个带有可旋转单键的药物分子,就像一段链条或一把折叠尺:它能扭动成许多种形状,称为构象,而不是固守某一种固定形态。构象柔性就是这种采取不同形状的能力,它对一个分子结合靶点的好坏与选择性有着重大而有时隐蔽的影响。

柔性对结合是把双刃剑。它让分子能够探索并安顿到口袋所偏好的精确形状,也能帮助一个化合物贴合若干个相关靶点。但每一个在结合时被冻结进单一构象的自由旋转键都带来熵罚,一个非常松软的分子每次结合都要付出这个代价,从而削弱在给定一组接触下的亲和力。

这正是构象限制的理由:把可旋转键束缚住、加上一个环,或以其他方式把分子预先组织成其结合构象,使其在结合时损失更少自由度。做得好,限制能同时提升活性(损失的熵更少)和选择性(锁定的形状不再贴合脱靶)。做得不好,则会锁定错误的构象、扼杀活性——因此柔性应当被调节,而非盲目去除。