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《虛擬藥物篩選與藥物分子設(shè)計(jì)教程與實(shí)戰(zhàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、藥物分子設(shè)計(jì)前沿摘要:近些年來,各種各樣的新型疾病依次出現(xiàn)。因此,尋找可以治愈這些疾病的藥物對(duì)人們來說至關(guān)重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行新藥的模擬實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為一種新的方法。本文就對(duì)這些方法做一個(gè)總的綜述來介紹這些方法在新藥設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用過程。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法(CADD)是藥物分子設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。從2O世紀(jì)6O年代構(gòu)效關(guān)系方法(QSAR)提出以后.經(jīng)過40多年的努力和探索,CADD方法已經(jīng)發(fā)展成為一門完善和新興的研究領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)是應(yīng)用量子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、構(gòu)效關(guān)系等基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)研究藥物對(duì)酶、受體等作用的藥效模型,從而達(dá)到
2、藥物設(shè)計(jì)之目的。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法(CADD)大體可以分為三類:基于小分子的藥物分子設(shè)計(jì)方法、基于受體結(jié)構(gòu)的藥物分子設(shè)計(jì)方法、計(jì)算組合方法。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)是研究與開發(fā)新藥的一種嶄新技術(shù),它大大加快了新藥設(shè)計(jì)的速度,節(jié)省了創(chuàng)創(chuàng)新藥工作的人力和物力,使藥物學(xué)家能夠以理論作指導(dǎo),有目的地開發(fā)新藥。關(guān)鍵詞:藥物分子設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模擬分子模擬活性位點(diǎn)分析法ABSTRACT:Inthosepastyears,avarietyofnewdiseaseswereappeared.So,it’svaryessentialforustofindthedrugstha
3、tcancurethesediseases.Andwiththefastdevelopmentofcomputertechnology,theapplyingofcomputerinthesimulationsofthesenewdrugshasbecomeanewmethod.Inthispaper,Iwilldrawageneraloverviewofthosemethodstointroducetheapplicationsinthedesignprocessofthenewdrugs.ThemethodofComputerAidedDrugD
4、esign(℃ADD)wasthebasis0fdrugsmoleculedesignwhichwasproposedin1960.Duringthelast40years,theCADDmethodhasbeenwidelyappliedasaburgeoningandpotentialresearcharea.TheaimofCADDistodesigndrugaccordingtothepharmacodynamicmodelbetweenthedrugsandtheenzymeorreceptorwhichisappliedthequantu
5、mmechanics.moleculardynamics,andquantitativestructure—activityrelationship.TheCADDincludesthreemethods:methodbasingontheligand,methodbasingonthereceptor,andcombinatorialchemistrymethod.TheCADDisanewtechnologytoresearchdrugwhichcanacceleratethespeedofdrugdesign,economizethemanpo
6、werandmaterialresources.KEYWORDS:Drugmoleculardesign;computersimulation;molecularsimulation;activesiteanalysis引言傳統(tǒng)藥物設(shè)計(jì)從總體上來講,缺乏成熟完善的發(fā)現(xiàn)途徑,具有很大的盲目性,一般平均要篩選10000種以上的化合物才能得到一種新藥,因此開發(fā)效率很低。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及計(jì)算化學(xué)、分子生物學(xué)和藥物化學(xué)的發(fā)展,藥物設(shè)計(jì)進(jìn)入了理性階段,其中藥物分子設(shè)計(jì)是目前新藥發(fā)現(xiàn)的主要方向。它是依據(jù)生物化學(xué)、酶學(xué)、分子生物學(xué)以及遺傳學(xué)等生命科學(xué)的研究成果,針對(duì)
7、這些基礎(chǔ)研究中所揭示的包括酶、受體、離子通道及核酸等潛在的藥物設(shè)計(jì)靶點(diǎn),并參考其它類源性配體或天然產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征,設(shè)計(jì)出合理的藥物分子。運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬來進(jìn)行新藥的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有三種方法:分子對(duì)接設(shè)計(jì)、遺傳算法以及計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)方法(CAMD)。一分子對(duì)接與藥物設(shè)計(jì)1原理以及分類分子對(duì)接的原理是互補(bǔ)匹配原理,就是將配體分子放置于受體的活性位點(diǎn)處,尋找其合理的取向和構(gòu)象。在分子對(duì)接過程中要特別注意考慮的問題有配體與受體如何匹配,如何確定最佳匹配,如何實(shí)現(xiàn)最佳匹配。其中根據(jù)分子對(duì)接在藥物設(shè)計(jì)中的用途可將分子對(duì)接分為兩類,一類是細(xì)致對(duì)接,它主要用
8、于改造或設(shè)計(jì)配體分子,對(duì)精度要求較高,如考慮較多的分子柔性、溶劑作用等,有時(shí)還需要對(duì)親和性作出估計(jì),對(duì)速度的