生物信息學(xué)與藥物設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 11:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (周期短、成本低、效率高 ） 生物信息學(xué)|Bioinformatics ? 生物信息學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的迅猛發(fā)展為以 組合化學(xué) （binatorial chemistry )、 高通量篩選 （ high throughput screening, HTS)數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)的 虛擬藥物篩選 —— 計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì) 提供了極其重要的條件。 ? 生物信息學(xué)在藥物研究過程中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)與計(jì)算化學(xué)（ 分子模擬 ）兩方面。 —— 生物信息學(xué)與結(jié)構(gòu)生物學(xué) （一）新藥發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)技術(shù)平臺(tái) 組合化學(xué)是一門將化學(xué)合成、組合理論、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及機(jī)器人結(jié)合為一體的技術(shù)。它根據(jù)組合原理在短時(shí)間內(nèi)將不同構(gòu)建模塊以共價(jià)鍵系統(tǒng)地、反復(fù)地進(jìn)行連接，從而產(chǎn)生大批的分子多樣性群體，形成 化合物庫 (Compoundlibrary)；然后，運(yùn)用組合原理，以巧妙的手段對化合物庫進(jìn)行篩選、優(yōu)化，得到可能有目標(biāo)性能的化合物結(jié)構(gòu)的科學(xué)。 （一）新藥發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)技術(shù)平臺(tái) 組合化學(xué) (Combinatorial Chemistry 12 What is HTS ? 高 通量篩選 （ high throughput screening） 是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制操作技術(shù)，對大量化合物進(jìn)行微量樣品的自動(dòng)化檢測方法。 檢測 方法有：①放射性配體結(jié)合測定法；②以細(xì)胞為基礎(chǔ)的 MTT法、 MTS法；③以 cAMP為基礎(chǔ)的受體測定法；④轉(zhuǎn)錄活化酶測定法；⑤以鈣離子為基礎(chǔ)的熒光測定法等。 ?與疾病相關(guān)的 靶標(biāo)生物大分子 （ 蛋白質(zhì)、核酸、多糖分子等，一般稱為受體 ）的結(jié)構(gòu)生物學(xué) 三維結(jié)構(gòu)確定及驗(yàn)證 ； ?具有生物活性的 小分子藥物 （ 一般稱為 配體 或 底物 ） 的 設(shè)計(jì) 和發(fā)展 。 （二）新藥研究存在兩個(gè)技術(shù)瓶頸 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 結(jié)構(gòu)生物學(xué) 計(jì)算機(jī)輔助 藥物設(shè)計(jì) 21世紀(jì)新藥研究的熱點(diǎn)將集中于先導(dǎo)化合物的發(fā)掘與設(shè)計(jì)，其中使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是先導(dǎo)化合物設(shè)計(jì)的重要方法之一。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)研究藥物對酶、受體等的作用的藥效模型，從而達(dá)到藥物設(shè)計(jì)之目的。 三、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì) （一）計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的原理 計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的一般原理是：首先通過 X－單晶衍射技等技術(shù)獲得受體大分子結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)，并且采用分子模擬軟件分析結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，如靜電場、疏水場、氫鍵作用位點(diǎn)分布等信息。然后再運(yùn)用數(shù)
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