《计算机辅助药物设计》教学大纲(本科).docx

计算机辅助药物设计
一、课程简介
计算机辅助药物设计是近年来建正在计算机和分子模拟理论基础上开展起来的研究与开发新 药的一种崭新技术，它大大加快了新药设计的速度，节省了创制新药工作的人力和物力，使药物学 家能够以理论作指导，有目的地开发新药，是制药相关专业学生必须要了解和掌握的基末技能之一。 本课程介绍计算机辅助药物设计涉及到的多种基础学科和压用学科与技水。王要有计算机辅助药特设 计的八门知识，包括药物作用的基本理论，药物设计的基本概念与万法，计算机辅助药物设计的数据 库系统、理论计算基础、相关测定技术以蕊对软硬件的要求等。重点讲解计算机辅助药物设计的意 义作用和基本研究万法，选用一些典型的实例，并介绍最新的成果。
通过本课程的学习，使学生了解计算机辅助药物设计在制药工程专业领域的地位和作用，丁 解计算机辅助药物设计所涉及到得各种基础知识与技术，熟悉药物设计的基本概念与可法，计算 机辅助药物设计的敏据库系统、理论计算基础、相关测定技术“厦对软硬件的要求等，同时，由 于本课程理论性和实践性部根强，所麒教学中穿插了具体例如和岳验。通过理论和实验教学，使 学生能够掌握几种王要的计算机药物设计万法，熟悉常见的计算机辅助药物设计软件及其操作
计算机辅助药物设计在生物信息学中处于重要地位，为学生今后开发药物打下良好基础。计 算机辅助药物设计，以计算机科学，药学，数学为基础，因此在前期的教学中需要学生掌握好计 算机编程以及药学知识。
二、理论教学内容
1 .计算机辅助药物设计导论
掌握内容：计算机辅助药物设计的意义及优势；计算机辅助药物设计的方法分类。
了解内容：药物发现史中的重大事件；药物开发的流程；常用药物设计技术。
2 .药物设计的理论基础
掌握内容：有机化学基本结构；生物大分子的结构与功能；药物与靶点的相互作用学术假说。了解 内容：药物化学的基本任务；各类药物靶点的相关药物；常用药物结构和名称分类；药 物靶点的分类；各类靶点的药物作用机理。
3 .基于靶点的药物设计
掌握内容：蛋白质结构预测的基本操作步骤；化学信息学；全新药物设计；虚拟筛选和全新 药物设计的异同点；分子对接与药物设计的关联。
了解内容：分子对接的理论基础；分子对接方法的分类；化学信息学在药物研发中的应用； 蛋白质结构预测的理论基础；常用化学信息学数据库；全新药物设计的意义及其局限性；常用分 子对接软件及其原理；常用化学结构的绘制软件；全新药物设计的常用软件；常用同源模建的软 件。
4 .基于配体的药物设计
掌握内容：定量构效关系的概念；药效团模型的概念；药效团的构建方法；Hansh-藤田公式； Free-Wilson模型；定量构效关系和药效团的区别。
了解内容：基于配体的药物设计的原理及方法；常用小分子数据库；定量构效关系的分类。
5 .药物的结构优化
掌握内容：药物优化的方法。
了解内容：先导化合物概念；药物优化的意义。
6 .分子动力学模拟
掌握内容：分子动力学模拟的理论基础；分子动力学模拟的主要步骤；分子动力学模拟中的 常用算法。
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了解内容：分子动力学模拟的意义；常用的分子动力学软件及其基本原理。
三、实验教学内容.药物化学基础
基本内容：ChemOfflce、AutoDock> AutoDock Vina 以及Discovery Studio Visualizer 的使用。
基本要求：蛋白质结构预测的基本操作步骤。
1 .药物的结构优化基本内容：化学信息学；虚拟筛选；常用化学结构的绘制软件；常用同源模建的网络资源。
基本要求：熟悉使用相关软件，并对结果进行分析。
2 .分子对接
基本内容：分子对接与药物设计的关联；常用分子对接软件及其原理；常用化学结构的绘制 软件；常用同源模建的网络资源。
基本要求：熟悉使用相关软件，并对结果进行分析。
四、参考资料《计算机辅助药物分子设计》.徐筱杰等编.化学工业出版社.2004年
《计算机辅助药物设计导论》.叶德永编.化学工业出版社.2004年《分子模拟与计算机辅助药物设计》.魏冬青编著.上海交通大学出版社
五、学时分配
序号
教学内容
参考学时
总学时
理论学时
实验学时
1
计算机辅助药物设计导论
2
2
0
2
药物化学基础
4
2
2
3
药物作用的分子生物学基础
2
2
0
4
蛋白结构预测
4
4
0
5
化学信息学
8
4
4
6
药效团
2
2
0
7
全新药物设计
2
2
0
8
药物的优化
2
2
0
9
定量构效关系（QSAR）
2
2
0
10
分子对接
8
4
4
11
多靶点药物设计
2
2
0
12
分子动力学
4
4
0
合计
42
32
10
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