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《虛擬藥物篩選與藥物分子設(shè)計教程與實戰(zhàn).doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、藥物分子設(shè)計前沿摘要: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人們來說至關(guān)重要。隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行新藥的模擬實驗已經(jīng)成為一種新的方法。本文就對這些方法做一個總的綜述來介紹這些方法在新藥設(shè)計過程中的應(yīng)用過程。計算機(jī)輔助藥物設(shè)計方法(CADD)是藥物分子設(shè)計的基礎(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。計算機(jī)輔助藥物設(shè)計是應(yīng)用量子力學(xué)、分子動力學(xué)、構(gòu)效關(guān)系等基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)研究藥物對酶、受體等作用的藥效模型,從而達(dá)到藥物設(shè)計之目的。計算
2、機(jī)輔助藥物設(shè)計方法(CADD)大體可以分為三類:基于小分子的藥物分子設(shè)計方法、基于受體結(jié)構(gòu)的藥物分子設(shè)計方法、計算組合方法。計算機(jī)輔助藥物設(shè)計是研究與開發(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)計計算機(jī)模擬分子模擬活性位點分析法ABSTRACT:Inthosepastyears,avarietyofnewdiseaseswereappeared.So,it’svaryessentialforustofindthedrugsthatcancurethesedisease
3、s.Andwiththefastdevelopmentofcomputertechnology,theapplyingofcomputerinthesimulationsofthesenewdrugshasbecomeanewmethod.Inthispaper,Iwilldrawageneraloverviewofthosemethodstointroducetheapplicationsinthedesignprocessofthenewdrugs.ThemethodofComputerAidedDrugDesign(℃ADD)wasthebasis0fdrugsm
4、oleculedesignwhichwasproposedin1960.Duringthelast40years,theCADDmethodhasbeenwidelyappliedasaburgeoningandpotentialresearcharea.TheaimofCADDistodesigndrugaccordingtothepharmacodynamicmodelbetweenthedrugsandtheenzymeorreceptorwhichisappliedthequantummechanics.moleculardynamics,andquantita
5、tivestructure—activityrelationship.TheCADDincludesthreemethods:methodbasingontheligand,methodbasingonthereceptor,andcombinatorialchemistrymethod.TheCADDisanewtechnologytoresearchdrugwhichcanacceleratethespeedofdrugdesign,economizethemanpowerandmaterialresources.KEYWORDS:Drugmoleculardesi
6、gn;computersimulation;molecularsimulation;activesiteanalysis引言傳統(tǒng)藥物設(shè)計從總體上來講,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。隨著計算機(jī)技術(shù)及計算化學(xué)、分子生物學(xué)和藥物化學(xué)的發(fā)展,藥物設(shè)計進(jìn)入了理性階段,其中藥物分子設(shè)計是目前新藥發(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)計靶點,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)
7、計出合理的藥物分子。運(yùn)用計算機(jī)模擬來進(jìn)行新藥的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有三種方法:分子對接設(shè)計、遺傳算法以及計算機(jī)輔助分子設(shè)計方法(CAMD)。一分子對接與藥物設(shè)計1原理以及分類分子對接的原理是互補(bǔ)匹配原理,就是將配體分子放置于受體的活性位點處,尋找其合理的取向和構(gòu)象。在分子對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,如何實現(xiàn)最佳匹配。其中根據(jù)分子對接在藥物設(shè)計中的用途可將分子對接分為兩類,一類是細(xì)致對接,它主要用于改造或設(shè)計配體分子,對精度要求較高,如考慮較多的分子柔性、溶劑作用等,有時還需要對親和性作出估計,對速度的