1、计算机辅助药物设计原理与方法计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计 Computer-aided drug design， CADD 就是利用计算机的快速计算功能、全方位的逻辑判断功就是利用计算机的快速计算功能、全方位的逻辑判断功能、一目了然的图形显示功能能、一目了然的图形显示功能 ，将量子化学，将量子化学 、分子力学、分子力学、药物化学、生命科学、计算机图形学和信息科学等学、药物化学、生命科学、计算机图形学和信息科学等学科交叉融合，从药物分子的作用机制入手进行药物设计科交叉融合，从药物分子的作用机制入手进行药物设计 受体（受体（ receptor） 是是 生物体的细胞膜生物体的细胞膜上或细胞内
2、的特异性上或细胞内的特异性大分子大分子 药物小分子称为药物小分子称为 配配体（体（ ligand） 药物在产生药理作用药物在产生药理作用时，配体首先要分布时，配体首先要分布到受体部位，并与受到受体部位，并与受体结合体结合计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计 受体受体 与配体结合部位（与配体结合部位（ binding site）是计算机辅）是计算机辅助药物设计助药物设计 的重点研究问题，一般只涉及受体中的的重点研究问题，一般只涉及受体中的几个几个 氨基酸残基氨基酸残基 计算机辅助药物设计就是利用计算机技术研究发现计算机辅助药物设计就是利用计算机技术研究发现能够
3、与靶酶或受体结合的新的配体能够与靶酶或受体结合的新的配体合理药物设计合理药物设计o 药物的活性是因一个药物的小分子（配体，药物的活性是因一个药物的小分子（配体，Ligand）和另一个较大的分子受体（）和另一个较大的分子受体（ Receptor）或酶（）或酶（ Enzyme），相结合产生），相结合产生 n 分子进入酶的特殊空穴（活性点），与酶结合n 可干扰酶的催化作用，影响代谢，使疾病得到治疗5研究内容研究内容o 研究小分子和大分子的研究小分子和大分子的 立体空间和化学结合立体空间和化学结合作用作用 o 早期的研究者用示意图和各种分子模型早期的研究者用示意图和各种分子模型 n 直观地表示小分子和
4、大分子之间存在立体空间直观地表示小分子和大分子之间存在立体空间和化学结合作用和化学结合作用 6二氢叶酸还原酶的分子模型（二氢叶酸还原酶的分子模型（ 1）7二氢叶酸还原酶的分子模型（二氢叶酸还原酶的分子模型（ 2）8二氢叶酸还原酶的分子模型（二氢叶酸还原酶的分子模型（ 3）9计算机辅助分子造型术的优越性o 在显示器屏幕上建立三维化学分子结构模型在显示器屏幕上建立三维化学分子结构模型 o 利用多年来计算化学（利用多年来计算化学（ Calculational Chemistry ）的成果）的成果o 在模型基础上来计算各种分子的特性和分子间的在模型基础上来计算各种分子的特性和分子间的相互作用相互作用 n 使用使用 Chem-X分子造型软件，根据分子造型软件，根据 X射线衍射解析分子结射线衍射解析分子结晶确定的原子的位置晶确定的原子的位置n 得到蛋白质分子的三维结构的模型得到蛋白质分子的三维结构的模型10
