• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

AktueltArtikler fra Dansk KemiMedicinalkemi17. 10. 2025 | Heidi Thode

Er kokain protoneret, når det binder til dopamintransporteren?

AktueltArtikler fra Dansk KemiMedicinalkemi17. 10. 2025 By Heidi Thode

Foto: Wikipedia

Vi har undersøgt, hvordan pH-forholdene er, når lægemidlet binder til dets vigtigste target.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Marie Louise Gram og Mikael Bols, Kemisk Institut, Københavns Universitet

Lægemidler eller “drugs” virker ved at binde til proteiner og derved pacificere eller aktivere dem. Da mere end halvdelen af alle lægemidler indeholder en aminogruppe kunne noget tyde på, at aminogruppen er vigtig for binding til proteinet. Aminer er den organiske kemis baser, og det er derfor nærliggende at tænke sig, at en aminogruppe i et “drug” reagerer med en syregruppe i proteinet og danner et salt (figur 1A). Alternativt kan aminen interagere med carboxylsyren og danne en hydrogenbinding (figur 1B).
Disse to situationer er, skønt ganske simple, ikke så lette at se forskel på, blandt andet fordi det kun er få nanomol “drug”, der er bundet i proteinets bindingslomme. Men vi har, som diskuteret i vores tidligere artikel i Dansk Kemi, udviklet en metodik, hvorved det kan gøres [1]. Denne metode har vi nu brugt på kokain [2].
Kokain bliver protoneret, når det binder til sit vigtigste target, dopamintransporteren.Først, hvorfor er det overhovedet vigtigt at vide, om et lægemiddel, som for eksempel kokain, binder på den ene eller anden måde? Det er det fordi, når vi skal designe nye og forbedrede lægemidler, er det vigtigt at vide, om de skal ligne en positivt ladet forbindelse eller en neutral specie. Det har også betydning for, hvor stærk en base en aminogruppe i lægemidlet bør være for at give den bedste binding.
De fleste kender kokain (figur 2), et lille alkaloid fra kokaplanten, som et berygtet misbrugsstof, men det er faktisk også et lægemiddel, der anvendes til bedøvelser i forbindelse med øjenoperationer. Medicinalkemisk er man interesseret i at lave antagonister af kokain, der kan anvendes i misbrugsbehandling, og i den forbindelse er en bedre forståelse af kokains interaktion med proteinet vigtig.
I vores metode sætter man en speciel gruppe, en antracen, på det lægemiddel, man vil undersøge, som fluorescerer, når lægemidlet er protoneret – eller rettere – den udsender ikke lys, når der er en aminogruppe tæt på, som har et frit elektronpar. Vi fremstillede kokainanaloger, hvorpå der var fastgjort antracener med en kæde af varierende længde og udstøbning til aminogruppen. Et af stofferne, 1 (figur 2), bandt med kokains target dopamintransporteren med høj affinitet – faktisk 10-15 gange bedre end kokain. Samtidig har 1 den egenskab, at når dets aminogruppe er protoneret, fluorescerer den og udsender lilla lys. Vi kan derved se, hvad der sker, når 1 binder i bindingslommen af proteinet. Vi ser, at anthracengruppen begynder at fluorescere og altså, at stoffet 1 er protoneret, når det er bundet – altså er på formen 1,H+ (figur 2).
Nu ved vi, at 1 er protoneret i dopamintransporterens bindingslomme, men betyder det, at kokain er det? Strengt taget ikke, men i og med at 1 og kokain har meget lignende strukturer, og kokain er en betydeligt stærkere base, er det meget sandsynligt, at kokain også er protoneret.

pKa-værdi og styrke af binding
En anden interessant ting vi fandt ud af, var, at den syregruppe kokain og 1 interagerer med i proteinet har en overraskende høj pKa-værdi. Det kan man finde ud af ved at måle hæmningen af kokain, 1 og andre lignende inhibitorer ved forskellig pH [2]. Ved at plotte den reciprokke hæmningskonstant mod pH får man en kurve (figur 3), hvor man kan aflæse syrekonstanterne af inhibitoren, som vi i forvejen kender, og den gruppe inhibitoren binder til. Den gruppe ved vi, er sidekæden på asparginsyre nummer 79 i proteinet, og vi kan se, at den har pKa 7.7-8.2 afhængig af, om proteinet er den menneskelige udgave eller fra en rotte.
Det betyder, at syregruppen, når proteinets bindingslomme er tom, er protoneret, og må afgive sin proton for at kunne binde kokain. Det koster energi og gør, at bindingen mellem kokain og dopamintransporter er svagere, end hvis syre/basestyrken af de to bindingsgrupper var bedre tilpasset. Kokaplanten har altså ikke udviklet en inhibitor, der er specielt egnet til at binde til dopamintransporteren fra mennesket, hvilket jo passer med, at der findes syntetiske inhibitorer, der er 1.000 gange stærkere. Men den er god nok til, at vi stadig anvender kokain som lægemiddel, samt at det er et misbrugsdannende stof med stigende rekreativt forbrug verden over.

E-mail:
Mikael Bols: bols@chem.ku.dk

Referencer
1. M.L. Gram and M. Bols, Måling af pH med inhibitorer, Dansk Kemi, 2023, 104, 16-19.
2. M.L. Gram, J.M. Warren, E.L. Madsen, J.C. Nielsen, C.J. Loland and M. Bols, Is Cocaine Protonated When it Binds to the Dopamine Transporter?, JACS Au, 2025, DOI:10.1021/jacsau.4c00952.

Skrevet i: Aktuelt, Artikler fra Dansk Kemi, Medicinalkemi

Seneste nyt fra redaktionen

Når bobler og farveskift afslører reaktorens hemmeligheder

Artikler fra Dansk KemiKemiteknikTop15. 12. 2025

Visuelle metoder giver ny indsigt i boblestørrelser, blandingstider og iltoverførsel i bioreaktorer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Emilie Overgaard Willer, Camilla Tue

Koks i jorden og olie i tanken

Artikler fra Dansk KemiKemiteknikTop08. 12. 2025

Omdannelse af halm via langsom pyrolyse og hydro-deoxygenering. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Claus Dalsgaard Jensen1, Anker Degn Jensen1, Magnus Zingler Stummann2 og Jesper

DTU blandt Europas bedste universiteter – bl.a. indenfor kemi og miljøteknologi

AktueltBranchenyt01. 12. 2025

For tredje år i træk ligger DTU øverst på ranglisten EngiRank, der rangerer de bedste tekniske universiteter i Europa. EngiRank har udvidet antallet af universiteter, så der nu er 239 – heriblandt 15 universiteter fra Storbritannien. - Det er en stor anerkendelse, ikke blot af DTU som

Sodpartikler i København

Artikler fra Dansk KemiKlima og miljøTop25. 11. 2025

Luftforurening i byens gader påvirkes af få køretøjer med høje emissioner. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 6, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Thomas Bjerring Kristensen og Nanna Freja Christiansen, Force

Rens søen og gød marken: Søsediment som bæredygtig fosforgødning

AktueltArtikler fra Dansk KemiKemiteknik17. 11. 2025

Opgravning af næringsrigt bundsediment er en effektiv metode til at rense søer og sikre, at den værdifulde fosfor kan genanvendes som gødning. Håndtering af de store mængder våde sediment kræver dog effektive afvandingsmetoder. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden

Glas som batterimateriale

AktueltArtikler fra Dansk Kemi10. 11. 2025

Ikke-krystallinske glasmaterialer er typisk noget, vi forbinder med vinduer og skærme, men kan også forbedre ydeevnen af batterier. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Søren

Vælg bælg

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi03. 11. 2025

Bælgfrugter kan blive en vigtig komponent i en mere plantebaseret kost, men vi har stadig begrænset viden om deres indhold af metabolitter. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Hanne

Enzymet glucoseoxidase – en status i 100-året for Detlev Müllers opdagelse

AktueltArtikler fra Dansk KemiHistorisk kemi29. 10. 2025

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Jens Ulstrup1, Xinxin Xiao2, Adam Heller3 og Ture Damhus41 Institut for Kemi, Danmarks Tekniske Universitet2 Institut for Kemi og Biovidenskab,

Vil du stå i spidsen for et af Danmarks ældste fagblade – Dansk Kemi søger ny redaktør

Organisk kemi21. 10. 2025

Da vores redaktør, Hanne Christine Bertram, stopper, søger vi en redaktør til et af Danmarks ældste fagtidsskrifter, Dansk Kemi. Dansk Kemi bringer aktuel og dybdegående information om kemien og dens udvikling inden for industri, forskning og uddannelse. Bladet er desuden medlemsblad for Kemisk

Hvad laver lermineralet vermiculiti laboratoriet?

AktueltArtikler fra Dansk Kemi21. 10. 2025

I 2023 kom ler for alvor i medierne, da der skete et voldsomt jordskred i Ølst Bakker ved Randers. Siden 1950'erne er der i området gravet ler til Leca-kugler, som blandt andet bruges til dræn og (sammen med beton) til isolering. Faktisk bliver mange lermineraler brugt til forskellige kommercielle

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • DENIOS ApS

    Gemmer dit løfteudstyr på skjulte farer?

  • MD Scientific

    Gonotec® Osmomat® Freezing Point Osmometer Model 3000

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Fra vindtunneller til rumfart: Vakuum til rumfarts undersøgelser

  • DENIOS ApS

    Hvis sneen falder i morgen – er du så klar?

  • Holm & Halby

    Holm & Halby styrker køleteknisk specialisering med overtagelsen af Pharmacold

  • Dansk Laborant-Forening/HK

    Laboranterne er unikke i deres faglighed

  • DENIOS ApS

    Har du den rigtige pumpe?

  • Kem-En-Tec Nordic

    Vi støtter fremtidens forskere!

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Centraliseret vakuumsystem reducerer omkostninger for vakuumpakning

  • DENIOS ApS

    Den ultimative tjekliste: Få mest ud af dit opsamlingskar

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Når bobler og farveskift afslører reaktorens hemmeligheder

    15.12.2025

  • Koks i jorden og olie i tanken

    08.12.2025

  • DTU blandt Europas bedste universiteter – bl.a. indenfor kemi og miljøteknologi

    01.12.2025

  • Sodpartikler i København

    25.11.2025

  • Rens søen og gød marken: Søsediment som bæredygtig fosforgødning

    17.11.2025

  • Glas som batterimateriale

    10.11.2025

  • Vælg bælg

    03.11.2025

  • Enzymet glucoseoxidase – en status i 100-året for Detlev Müllers opdagelse

    29.10.2025

  • Vil du stå i spidsen for et af Danmarks ældste fagblade – Dansk Kemi søger ny redaktør

    21.10.2025

  • Hvad laver lermineralet vermiculiti laboratoriet?

    21.10.2025

  • Er kokain protoneret, når det binder til dopamintransporteren?

    17.10.2025

  • Både Techmedia og mange fagfolk vil savne Marianne Dieckmann

    15.10.2025

  • Chr. Hansen A/S, osteløbe og teknologispring

    06.10.2025

  • Fra forskning i nanosikkerhed til mere sikker håndtering af nanomaterialer i arbejdsmiljøet

    29.09.2025

  • Sulfitter. Sulfo. Sulfonater og sulfater. Sulfa. Sulfy. Sulfider. Sulfan

    22.09.2025

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik