Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
Offener Zugang
ISSN: 2161-0398
ISSN: 2161-0398
Donnelly J und Hernández FE*
Der genaue Mechanismus der Bindung von (-)-trans-Δ9-Tetrahydrocannabinol (der wichtigste psychoaktive Bestandteil von Marihuana) an den Cannabinoid-Rezeptor CB1 ist unbekannt. Konformationsinformationen der Cannabinoide können Aufschluss über diesen Mechanismus und die durch den Konsum hervorgerufenen Wirkungen geben. Hier berichten wir über die theoretische Konformationsstudie von Δ9-Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) und Cannabidiol (CBD), der psychoaktiven bzw. einer nicht-psychoaktiven Verbindung, die in Marihuana vorkommt, unter Verwendung von elektronischem Zirkulardichroismus (ECD) und Zweiphotonen-Zirkulardichroismus (TPCD). Die Verbindungen wurden im Vakuum und an der Rezeptorstelle unter Verwendung von DFT und B3LYP mit dem 6-311G**-Basissatz optimiert und die Spektren wurden unter Verwendung desselben Theorieniveaus, jedoch mit dem 6-311++G**-Basissatz berechnet. Zunächst präsentieren und diskutieren wir den Vergleich experimenteller und theoretischer ECD-Spektren von (-)-trans-Δ9-THC und CBD in Methanollösung, um unseren theoretischen Ansatz zu untermauern. Zweitens zeigen wir theoretisch die erhöhte Empfindlichkeit von TPCD im Vergleich zu ECD gegenüber Konformationsänderungen von Cannabinoiden beim Andocken, was eine mögliche Anwendung in vivo ermöglicht. Schließlich zeigt die vergleichende Analyse der theoretischen TPCD-Spektren von Δ9-THC und CBD unterschiedliche Fingerabdrücke im fernen UV-Bereich für zwei Konformere jedes Moleküls, was helfen könnte, die spezifischen Bindungsmechanismen dieser Spezies an die Cannabinoidrezeptoren zu verstehen und den Unterschied in den psychologischen Auswirkungen beim Konsum zu beschreiben. Unsere Ergebnisse zeigen die Komplementarität dieser beiden spektroskopischen Techniken und das Potenzial von TPCD, die Konformationsänderungen von Cannabinoiden beim Andocken an den CB1-Rezeptor zu bestimmen.