Toxicophore

A токсикофор - это химическая структура или часть структуры (например, функциональная группа ), которая связана с токсичными свойствами химического вещества. Токсикофоры могут действовать напрямую (например, диоксины ) или могут требовать метаболической активации (например, специфичные для табака нитрозамины ).

Большинство токсичных веществ проявляют свою токсичность через некоторое взаимодействие (например, ковалентное связывание, окисление ) с клеточными макромолекулами например белки или ДНК. Это взаимодействие приводит к изменениям нормальной клеточной биохимии и физиологии и последующих токсических эффектов. Иногда токсикофор требует биоактивации, опосредованной ферментами, для производства более реактивного метаболита, который является более токсичным. Например, специфичные для табака нитрозамины активируются ферментами цитохрома P450 с образованием более реактивного вещества, которое может ковалентно связываться с ДНК, вызывая мутации, которые, если не восстанавливаются, может привести к раку. Как правило, разные химические соединения, содержащие один и тот же токсикофор, вызывают сходные токсические эффекты в одном и том же месте токсичности.

Химики-медики и структурные биологи изучают токсикофоры, чтобы предсказать (и, надеюсь, избежать) токсичные соединения на ранней стадии разработки лекарств. Токсикофоры также могут быть идентифицированы в соединениях свинца и позднее удалены или заменены менее токсичными фрагментами. Оба метода, in silico (прогнозный) и a posteriori (экспериментальный), являются активными областями химиоинформатики исследований и разработок в области, известной как вычислительная токсикология. Например, в США Национальный центр вычислительной токсикологии EPA спонсирует несколько баз данных токсичности на основе прогнозного моделирования, а также высокопроизводительного скрининга экспериментальные методы.

.