阿片受體分子藥學

阿片受體分子藥學

阿片受體是一類重要的G蛋白偶聯受體,在人類生理活動中起著非常重要的作用。分子藥學是運用分子生物學和計算機輔助分子設計方法等來研究藥學的邊緣學科,是從分子水平上深入研究藥物的藥效學、藥代動力學、生理藥理作用及構效關係的現代醫藥領域的交叉學科,在生命科學研究實踐中逐漸顯示出空前強大的生命力。 本書主要論述阿片受體分子藥學,全書共分九章,第一章至第四章和第九章主要內容屬於生化藥理學領域;第五章至第八章主要內容屬於藥物化學領域;當然也互有交叉,並涉及細胞分子生物學和分子藥理學等相關學科領域。第五章至第九章主要內容與其他章節的部分內容包含了作者及其合作者在阿片受體分子藥學領域的基礎研究新成果。 本書可供藥學、化學、生命科學、醫藥化工、計算機科學、醫療衛生和公共安全等相關領域的科教工作者和專家參考,也可以作為藥學、軍事醫學和生命科學相關專業的研究生教材或大學師生和臨床醫生的教學參考書。

基本信息

內容簡介

《阿片受體分子藥學》可供藥學、化學、生命科學、醫藥化工、計算機科學、醫療衛生和公共安全等相關領域的科教工作者和專家參考,也可以作為藥學、軍事醫學和生命科學相關專業的研究生教材或大學師生和臨床醫生的教學參考書。

作者簡介

胡文祥,首都師範大學物理化學研究所,所長,教授,1961年11月7日生於湖北省鹹寧市,男,漢族。大校軍銜,中國人民解放軍總裝備部軍事醫學研究所所長兼黨委書記,首都師範大學物化研究所所長,武漢工程大學有機物理化學研究所所長;清華大學、北京工商大學客座教授,華中科技大學、第三軍醫大學兼職教授;北京市特聘教授。任國際純粹與套用化學聯合會會員、中國化學會常務理事、中國醫藥保健研究會副理事長、全軍藥學專業委員會軍事藥學組成員。
主持研究重大科研項目10餘項,榮獲國家科技進步二等獎2項(均署名第一),曾先後榮獲中國化學會優秀青年化學獎、中國物理學會波譜專業委員會王天眷波譜學獎、中國科協“求是”傑出青年實用工程獎、政府特殊津貼,並獲得國家或國防發明專利18項。先後被評為優秀共產黨員,科研先進個人,分別榮立二等功和三等功

圖書目錄

第一章阿片受體與阿片肽
第一節阿片受體研究概況
一、阿片類物質與阿片受體
二、阿片受體及其亞型的發現
三、阿片受體的克隆
四、阿片受體主要類型及結構特徵
第二節阿片肽研究概況
一、阿片肽的發現
二、阿片肽結構特點和分布特徵
三、內源性阿片肽
四、外源性阿片肽
第三節阿片肽的生理病理功能
一、鎮痛鎮靜作用和對神經系統的作用
二、阿片肽和阿片受體的心血管調節
三、阿片肽參與內分泌調節
四、阿片肽參與免疫調節
五、阿片肽其他生理作用
第四節基因治療與阿片受體研究進展
一、轉阿片肽基因治療慢性疼痛
二、轉阿片肽基因鎮痛研究
三、阿片肽和阿片受體研究進展
參考文獻
第二章阿片受體生化及分子藥理學
第一節阿片受體主要亞型的生化藥理學
一、μ型阿片受體
二、δ型阿片受體
三、κ型阿片受體
四、阿片樣受體(ORL1)
五、阿片受體共表達分子藥理學
第二節阿片受體信號轉導與激活系統
一、阿片受體與第二信使和離子通道
二、阿片受體信號系統
三、阿片受體信號轉導機制
四、阿片肽與糖尿病血小板受體信號通路研究
五、信號轉導相關細胞和化學生物學研究進展
第三節阿片受體調節作用機制及套用
一、阿片受體相互調節作用
二、阿片受體脫敏作用機制
三、阿片κ受體和ORL1受體二聚化的初步研究
四、腦內阿片受體PET成像及其在痛與鎮痛研究中的套用
第四節阿片受體與免疫系統及功能調節
一、阿片類物質對免疫系統的作用
二、阿片受體與免疫功能調節
三、阿片受體參與神經免疫—內分泌調節
四、蛋氨酸腦啡肽免疫調節作用
參考文獻
第三章阿片類藥物與藥理作用
第一節麻醉性鎮痛藥分類及研究概況
一、麻醉性鎮痛藥及其拮抗藥概述
二、藥物靶標和靶向製劑
三、神經痛藥物作用靶點及作用機制
第二節阿片類藥物作用特點
一、阿片受體選擇性及異源性
二、阿片類藥物不良反應的性別差異
三、阿片類鎮痛藥體外對精子運動的影響
第三節阿片類藥物作用機制
一、神經病理性疼痛的受體機制
二、阿片類藥物誘導心理渴求機制
三、阿片類藥物與痛覺敏化及其分子生物學機制
四、免疫源性阿片物質鎮痛機制
第四節阿片類藥物藥理作用的相關影響因素
一、反義寡聚核苷酸對阿片類藥物藥理作用的影響
二、單核苷酸多態性與阿片類藥物癌痛治療
三、人參皂苷對阿片類藥物作用的影響
參考文獻
第四章阿片類藥物成癮性及藥物治療
第一節阿片類藥物耐受性與依賴性及成癮性
一、藥物耐受性與依賴性及成癮性
二、蛋白激酶C在嗎啡耐受中的關鍵作用
三、阿片受體與尼古丁成癮的神經遞質基礎
第二節阿片類藥物依賴性相關的非阿片受體
一、與阿片類藥物依賴性相關的非阿片受體
二、阿片類藥物依賴性相關的非阿片受體作用機理
第三節阿片類藥物依賴機制研究及種屬差異
一、阿片類藥物依賴及戒斷的受體後信號轉導機制
二、阿片類藥物精神依賴的機制研究
三、依賴性藥物藥理效應的種屬差異
第四節抗阿片成癮藥物
一、阿片成癮現狀與危害及其神經生物學機制
二、防阿片復吸藥物
三、阿片類毒品麻醉品藥理特徵及濫用防治
參考文獻
第五章阿片受體激動劑與拮抗劑
第一節阿片受體激動劑
一、嗎啡衍生物及其藥理作用
二、苯基哌啶類
三、二苯甲烷類
四、蒂巴因—東罌粟鹼類
第二節阿片受體拮抗劑
一、幾種典型的阿片受體拮抗劑
二、阿片受體選擇性拮抗劑的兩種結構類型
第三節阿片受體部分激動劑(混合型激動拮抗劑)
一、丁丙諾啡
二、其他阿片受體部分激動劑
參考文獻
第六章阿片受體配體計算機輔助分子設計
第一節新藥研發與計算機輔助分子設計
一、計算機輔助藥物分子設計概述
二、計算機輔助藥物分子設計方法的分類
第二節基於配體結構的定量構效關係研究
一、芬太尼類化合物量子化學高斯計算
二、芬太尼類阿片μ受體激動劑藥效團搜尋
三、芬太尼類化合物三維定量構效關係
四、芬太尼類化合物構效關係規律
第三節基於靶結構阿片受體激動劑的CADD研究
一、芬太尼類阿片受體激動劑及其作用受體
二、芬太尼類鎮痛藥物作用靶點—阿片μ受體蛋白序列比對及分析
三、基於SWISS—MODEL的阿片μ受體三維結構模建
四、阿片受體的活性位點預測及分子對接
五、芬太尼類化合物與阿片μ受體相互作用的分子動力學模擬
第四節阿片受體拮抗劑分子設計
一、計算模型和方法
二、結果與討論
第五節廣義電子等排原理
一、等瓣類似性
二、藥物分子設計的廣義電子等排原理
參考文獻
第七章阿片類藥物的微波催化合成
第一節微波有機藥物化學
一、微波有機化學
二、微波催化在有機藥物合成反應中的套用
三、微波催化套用新技術
第二節微波催化芬太尼類化合物合成
一、芬太尼類化合物的微波催化合成
二、3—甲基芬太尼類化合物的合成
三、新型哌啶類雜環化合物的設計合成
第三節不對稱合成及組合催化合成
一、不對稱合成
二、微波超音波組合催化羥甲基芬太尼不對稱合成
三、微波與離子液體組合催化合成藥物中間體
四、微波紫外光組合催化合成甲硫甲基鋰
第四節微波催化在分子生物學方面的套用
一、微波催化方法用於誘導GFP蛋白表達實驗
二、微波催化在分子生物學其他方面的套用
參考文獻
第八章卡芬細胞活性及鹽酸納洛酮氣霧劑
第一節卡芬細胞化學研究
一、材料與方法
二、結果與討論
三、結論
第二節卡芬氣霧劑研製
一、卡芬氣霧劑處方前研究
二、卡芬氣霧劑製劑學研究
三、卡芬氣霧劑質量標準
第三節鹽酸納洛酮氣霧劑研製
一、鹽酸納洛酮氣霧劑處方前研究
二、鹽酸納洛酮氣霧劑的製劑學研究
三、鹽酸納洛酮氣霧劑的質量標準
四、鹽酸納洛酮氣霧劑穩定性
五、鹽酸納洛酮氣霧劑的鼻黏膜纖毛毒性試驗
參考文獻
第九章阿片受體定點突變及激動劑細胞篩選模型
第一節激動劑細胞篩選模型
一、阿片μ受體基因及G蛋白偶聯受體信號通路
二、報告基因系統
三、細胞篩選系統
第二節阿片受體基因克隆與亞克隆
一、克隆載體和技術流程
二、OPRM1基因克隆方法
三、OPRM1基因克隆結果與討論
第三節基於螢光素酶報告基因的構建
一、報告基因構建材料與技術流程
二、報告基因構建實驗方法
三、報告基因設計與合成
四、報告基因質粒構建結果
第四節細胞篩選模型的建立和評估
一、激動劑篩選模型穩定細胞株的建立
二、篩選條件最佳化及篩選模型評估
三、基於螢光素酶報告基因和Gi/Go信號通路細胞篩選模型
第五節阿片受體活性區域定點突變方法
一、定點突變方法
二、目的片段定點突變引物設計及合成
三、定點突變PCR方法
四、重組質粒野生型與突變型的構建
參考文獻
附錄2012年諾貝爾化學獎與G蛋白偶聯受體
一、細胞與感覺
二、細胞表面的聰明受體
三、G蛋白激活過程與腎上腺素效果的成像
四、受體是個難以捉摸的謎
五、誘使受體從它們隱藏的位置出來
六、基因是新認識的關鍵
七、生命需要靈活性
八、中外學者獲2012諾獎研究新突破完成GPCR結構拼圖
後記

序言

分子藥學是運用分子生物學和計算機輔助分子設計方法等來研究藥學的邊緣學科, 是從分子水平上深入研究藥物的藥效、藥動、藥代動力學及生理藥理作用的現代醫藥領域的交叉學科,在生命科學研究實踐中逐漸顯示出空前強大的生命力。
腎上腺素G蛋白偶聯受體相關研究榮獲2012年度諾貝爾化學獎。阿片受體是一類重要的神經性受體和G蛋白偶聯受體,在人類生理相關活動中起著非常重要的作用,在國內外逐漸形成了一個熱點研究領域,尤其是20世紀70~90年代,國內幾個單位在這一領域的研究工作比較突出,中國科學院上海藥物研究所在阿片受體激動劑芬太尼衍生物的合成研究、中國人民解放軍防化研究院在芬太尼衍生物的構效關係研究、軍事醫學科學院在阿片類藥物成癮性研究等相關領域都取得了重要成果。在邁入21世紀之初,首都師範大學開展了大刀闊斧的改革並奮力推進人才強校工程,2005年引進北京市特聘教授,開拓了相關研究方向,包括藥物分子設計與計算機化學、有機藥物合成與微波催化合成、天然藥物化學與製劑學、細胞化學及生化、分子與動物藥理學評價以及機動衛生裝備研製等,研究工作不斷取得了新進展,本書就是這一相關進展的主要集成。
本書主要論述阿片受體的分子藥學,全書共分九章,前半部分(第一章至第四章)主要內容屬於分子及生化藥理學領域;後半部分(第五章至第八章)主要內容屬於藥物化學領域;第九章為生命科學學院劉明副教授博士學位論文(題目:芬太尼類阿片受體激動劑生化藥理學研究,專業:遺傳學,導師:胡文祥教授)實驗研究內容的一部分;當然也互有交叉,並涉及細胞、分子生物學和分子藥理學等相關學科領域。第五章至第九章主要內容和其他章節的部分內容包含了作者在阿片受體分子藥學領域的基礎研究新成果,包括作者所指導的部分博士後、博士生和碩士生在這一領域的相關研究,涉及作者曾經建立的“組合催化方法”的新套用、“組合分子設計”的新嘗試、高效低毒藥物的合成、細胞篩選模型的建立、氣霧劑的研製以及藥物分子設計“廣義電子等排原理”的新提出等方面的創新研究工作。
本書的編寫,得到了總部首長的關心和首都師範大學領導的支持,在此表示衷心感謝和崇高敬意!本書的出版,凝聚了其他許多專家及化學工業出版社領導和編輯老師的心血,在此向所有作者、編者和參與工作的學生及專家表示衷心的感謝!在編著過程中還參考了一些文獻資料,正是因為這些參考資料才使得本書更加完善,在此,也向那些作者們表示誠摯的謝意!同時感謝北京神劍天軍醫學科學院出版基金的資助!由於時間倉促,加上編者知識所限,疏漏在所難免,懇請專家和廣大讀者批評指正!
謹以此書向首都師範大學六十華誕獻禮!要讓首都師範大學成為更加先進的教學科研型大學,就要像國內外先進大學學習。例如,美國大學很重視著書立說,不論是哪類教授,如果沒有新著述都做不下去。因為你就是講課也不能按前人的舊章照本宣科,必須有新的創建和思考,通過著述,積累素材,總結規律,提升認識,成就思想的結晶,並給後人鋪墊下繼續前進的墊腳石。
書籍蘊藏了深奧的智慧和巨大的力量,對人類社會的文明進步和歷史的推動作用是不言而喻的。英國作家莫洛關於“讀書”有一段精闢的論述:打開你的書來——正如漆黑的夜裡,一根火柴劃亮了,你的眼前一片光輝;正如清晨起來,把一扇朝東的窗子打開,微風攜來新鮮牛奶一樣的空氣,沉醉著你,使你全身心感到舒暢……正如你迷失在一座魔林里,有數不盡的奇異怪誕,讓你忙煞一雙貪婪的眼睛;正如走進伊甸園,你大膽採食了智慧的果子,於是你通曉了宇宙間的一切……
打開你的書來,讓你走進書本里去,或者做一個夢,或者洗一個思想的澡,或者去尋求無價的人類聰明才智。
編者
2014年1月

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