光药理学利用光来调节药物的
生物活性。这种精确的控制是通过将分子光开关结合到
生物活性分子中来获得的。光药理学的一个主要挑战是合理设计显示光诱导激活的光可切换药物。计算机辅助药物设计是一种更有效、更有针对性的设计方法。在这里,我们批判性地评估了不同的基于结构的光药理学方法与大肠杆菌二氢叶酸还原酶 (eDHFR) 作为案例研究。通过对我们假设的反复检验,我们在五个设计-制造-转换-测试-分析循环中逐步调整了基于
偶氮苯的、可光开关的 eDHFR
抑制剂的设计。仅使用热亚稳定的顺式异构体靶向酶的疏
水子袋和特定的盐桥成为最有希望的设计策略。我们确定了三种可以在辐射后激活并在低纳摩尔范围内达到效力的
抑制剂。最重要的是,这项系统研究为未来合理光药理学的努力提供了宝贵的见解。