计算机辅助药物设计技术与应用实践
近年來,利用高性能計算機來進行藥物虛擬篩選已經被廣泛應用,計算機輔助藥物設計可以提高藥物研發的成功率,降低研發成本,縮短研發周期,是目前創新藥物研究的核心技術之一。隨著醫藥大數據的積累和人工智能技術的發展,運用AI技術并結合大數據的精準藥物設計也不斷推動著創新藥物的發展。在新型冠狀病毒的治療方案中,通過一系列計算機輔助藥物生物計算的方法發現一大類藥物分子可以有效阻止新冠病毒的侵染,為治療新冠提供了新思路。
大綱
CADD蛋白結構分析、虛擬篩選、分子對接(蛋白-蛋白、蛋白-多肽)
生物分子互作基礎
蛋白數據庫
蛋白結構分析
同源建模
小分子構建
小分子化合物庫
生物分子相互作用Ⅰ
生物分子相互作用II
虛擬篩選
小分子格式轉換
拓展對接使用場景(上)
拓展對接使用場景(下)
基于碎片藥物設計
構效關系分析
分子動力學模擬
AMBER分子動力學能量優化與分析、結合自由能計算專題
1?分子力學簡介
1.1?分子力學的基本假設
1.2?分子力學的主要形式
2?分子力場
2.1?分子力場的簡介
2.2?分子力場的原理
2.3?分子力場的分類及應用
3?LINUX?簡介
3.1?用戶屬組及權限
3.2?目錄文件屬性
3.3?LINUX基礎命令
3.4?LINUX環境變量
3.5?shell常用命令練習
4?AMBER簡介和安裝
4.1?GCC簡介及安裝
4.2?Open?MPI簡介及安裝
4.3?AMBER安裝運行
4.4?LIUUX操作練習
主要知識點
5?模型文件的預處理
5.1?模型來源簡介
5.2?蛋白文件簡介
6?模型文件的預處理
6.1?蛋白預處理
6.2?小分子預處理
6.3?AMBER力場簡介
6.4?拓撲文件、坐標文件簡介
6.5?top、crd文件的生成
6.6?tleap模塊的使用
案例實踐:
??HIV-1復合物的預處理
7?能量優化、分子動力學模擬
7.1?能量優化意義以及方法
7.2?模擬溫度調節意義及方法
7.3?溶劑模型分類及選擇
7.4?動力學模擬輸入文件的編寫
7.5?運行分子動力學模擬
7.6?輸出內容解讀
7.7?練習答疑
案例實踐:
??HIV-1復合體系能量優化、分子動力學模擬
主要知識點
8?焓變計算
8.1?實驗數據分析及檢索
8.2?MM/PBSA結合自由能計算原理?
8.3?GB模型講解及分類
8.4?焓變輸入文件的編寫
8.5?焓變結果解讀
9?熵變計算
9.1?Nmode計算熵變原理
9.2?熵變輸入文件的編寫
9.3?熵變結果解讀
9.4?實驗值與理論值對照分析
案例實踐:
??HIV-1與抑制劑之間結合自由能計算
10?3D可視化分析
10.1?VMD安裝和使用
10.2?Pymol?安裝和使用
11?構象分析
11.1?RMSD分析
11.2?B-Factory?分析
11.3?RMSF分析
11.4?RG分析
11.5?VMD動畫展示
11.6?距離角度測量
11.7?溶劑可及表面積(SASA)
主要知識點
12?能量分析
12.1?殘基分解(相互作用分析)
12.2?丙氨酸掃描(尋找熱點殘基)
12.3?氫鍵網絡(鹽橋,pi-pi共軛等其它相互作用)
13?經典文獻工作復現(請同學在課前自行下載仔細閱讀)
13.1???Nanoscale?2020,?12,?7134?7145.
(a)?RMSD和2D_RMSD檢驗模擬的穩定性
(b)?結合自由能的對比與分析
(c)?熱力學積分計算相對結合自由能
(d)?氫鍵網絡分析
(e)?殘基分解預測熱點氨基酸
13.2?Phys.Chem.Chem.Phys.?
(a)?蛋白結構的同源建模
(b)?復合物構型的聚類分析
(c)?結合自由能的計算與對比
(d)?QM-MM/GBSA方法的自由能計算
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机辅助药物设计技术与应用实践的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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