計算機輔助藥物設計分類

計算機輔助藥物設計 計算機輔助藥物設計的概念 計算機輔助藥物設計(computer-aided drug design，CADD)是以藥物分子的基礎，是新藥研究的工具。它依據生物化學、酶學、分子生物學以及遺傳學等生命科學的研究成果，針對這些基礎研究中所揭示的包括酶、受體、離子通道以及核酸等潛在的藥物設計靶點，并參考其他內源性配體或者天然藥物產物的化學特征，設計出合理的藥物分子。 Logo * 計算機輔助藥物設計分類 根據受體的結構是否已知，分為直接藥物設計和間接藥物設計。 　　 計算機輔助藥物設計的方法始于1980年代早期。當今，隨著人類基因組計劃的完成、蛋白組學的迅猛發展，以及大量與人類疾病相關基因的發現，藥物作用的靶標分子急劇增加；同時，在計算機技術推動下，計算機藥物輔助設計在近幾年取得了巨大的進展。 * * 計算機輔助藥物設計分類的原理 首先通過X－單晶衍射技術獲得受體大分子結合部位的結構，并且采用分子模擬軟件分析結合部位的結構性質，如靜電場、疏水場、氫鍵作用位點分布等信息。然后再運用數據庫搜尋或者全新藥物分子設計技術，識別得到分子形狀和理化性質與受體作用點相匹位配的分子，合成并測試這些分子的生物活性，經過幾輪循環，即可以發現新的先導化合物。 * 因此，計算機輔助藥物設計大致包括活性位點分析法、數據庫搜尋、全新藥物設計。 活性位點分析法 該方法可以用來探測與生物大分子的活性位點較好地相互作用的原子或者基團。用于分析的探針可以是一些簡單的分子或者碎片，例如水或苯環，通過分析探針與活性位點的相互作用情況，最終可以找到這些分子或碎片在活性部位中的可能結合位置。由活性位點分析得到的有關受體結合的信息對于全新藥物的設計具有指導性。 * 數據庫搜尋 目前數據庫搜尋方法分為兩類 第一類是基于配體的，即根據藥效基團模型進行三維結構數據庫搜尋。該類方法一般需先建立一系列活性分子的藥效構象，抽提出共有的藥效基團，進而在現有的數據庫中尋找符合藥效基團模型的化合物。 * 另一類方法是基于受體的，也稱為分子對接法，即將小分子配體對接到受體的活性位點，并搜尋其合理的取向和構象，使得配體與受體的形狀和相互作用的匹配最佳。 * * 在藥物設計中，分子對接方法主要用來從化合物數據庫中搜尋與受體生物大分子有較好親和力的小分子，從而發現全新的先導化合物。分子對接由于從整體上考慮配體與受體的結合效果，所以能較好地避免其他方法中容易出現的局部作用較好，整體結合欠佳的情況。 全新藥物設計 它可以根據受體活性部位的形狀和性質要求，讓計算機自動構建出形狀、性質互補的新分子，該新分子能與受體活性部位很好地契合，從而有望成為新的先導化合物；它通常能提出一些新的思想和結構類型，但對所設計的化合物需要進行合成，有時甚至是全合成。全新藥物設計方法出現的時間雖然不長，但發展極為迅速。 * 計算機輔助藥物設計根據對象分類 基于受體結構的藥物分子設計方法 Receptor-based drug design 基于配體(小分子)的藥物設計方法 Ligand-based drug design 目前設計的機理從結構轉變為藥效機理的藥物設計 (ADME)

總結

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