サルブタモールの機能グループは何ですか？

Salbutamolは、VentolinやProventilを含む多数の商品名で販売されている広く使用されている喘息薬です。気管支拡張薬です。つまり、気道の特定の細胞に作用して、空気の通路を広げます。特定の細胞受容体との相互作用であるBeta-2-アドレナリン受容体（B-2AR）との相互作用を通じて、その作用のメカニズムが徹底的に研究されています。サルブタモールのB-2ARへの結合は、受容体を「活性化」し、それを刺激して化学物質を生成し、最終的に気道筋肉の弛緩につながります。

1. それがどのように機能するか

   • <図>
     salbutamolは、特定のロックに適合するキーのように、特にB-2ARに結合します。

     サルブタモールは、B-2ARに結合して活性化する多くの分子の1つにすぎません。エピネフリン（アドレナリン）は受容体の自然結合パートナーであり、神経伝達物質ドーパミンも同様に結合します。他のいくつかの喘息薬もB-2AR活性化因子です。プロプラノロールを含むベータ遮断薬として知られる薬物は、B-2ARに結合しますが、それを活性化しません。これらの分子のさまざまな効果は、機能群の違いとそれらがどのように結合するかによるものです。 B-2ARは、細胞膜の内部から細胞膜の外面への道を7回織り、リングを形成する7つの非常に近い「ステッチ」を形成する膜タンパク質です。サルブタモールは、B-2ARの7つの膜貫通ドメイン（TMD）のうち3つと相互作用します。

   全体的な構造

   • <図>
     アドレナリンの化学構造は、「T-butyl」グループがないことを除いて、サルブタモールの化学構造に似ています。

     サルブタモールの分子構造は、かつて喘息薬としても使用されていたエピネフリン（アドレナリン）の分子構造に似ています。しかし、アドレナリンの構造は体全体に他の受容体と結合するため、不快な副作用を引き起こしました。

     アドレナリンと同様に、サルブタモール構造は、2つのペンダントヒドロキシル（OH）グループ（カテコールリングと呼ばれる）を備えたカーボンリングによって一端に固定されています。 1つのヒドロキシル基の反対側には、別のヒドロキシル、アミン（NH）、および「T-Butyl」グループと呼ばれるかさばる炭化水素群のいくつかの機能グループが付いた炭素鎖があります。 T-Butylはサルブタモールをアドレナリンと区別し、その特異性を向上させます。

   芳香環

   • <図>
     ヒアシンスの特徴的な香りは、ヒアシンシンと呼ばれる芳香族化合物から来ています。

     サルブタモールのカーボンリングには、「芳香族性」として知られる特別な電子プロパティを提供する単一結合と二重結合が交互にあります。 （すべてではありませんが、多くの、しかし、芳香族のリングには実際には特徴的な臭気があり、それが名前の起源です。）芳香環は互いに引き付けられ、サルブタモールの輪はTMD 5の他の3つの芳香環の近くのB-2ARに収まると考えられています。これは、TMD 6のフェニルアラニンアミノ酸に結合するアドレナリンとの微妙な違いです。

   ヒドロキシル

   • <図>
     ヒドロキシル基もエタノールのようなアルコールに含まれています。

     2つのヒドロキシルは、3つのセリンアミノ酸に引き付けられたTMD 5のB-2AR構造に芳香族環に直接接続されています。ヒドロキシルは通常、ヒドロキシル基を含むセリンに引き付けられませんが、この場合は芳香環の特別な電子特性のためです。尾のヒドロキシルはTMD 6に寄付され、そこにあるアスパラギンアミノ酸のわずかに正電荷に引き付けられました。

   アミンおよびT-ブチル基

   • <図>
     T-butylグループはサルブタモールの尾にバルクを追加し、他の受容体を結合する能力を低下させます。

     アミン基はわずかな正電荷を持ち、TMD 3の負に充電されたアスパラギン酸アミノ酸に引き付けられます。アミンに付着したかさばるT-ブチル基は、このTMDの広々としたポケットにフィットし、内部の他の非極性アミノ酸と相互作用します。 B-2AR受容体はこの余分なバルクを受け取ることができますが、アドレナリンが活性化する他の受容体はできません。これは、喘息治療のためのアドレナリンと比較して、サルブタモールの特異性と副作用の減少の鍵です。