• 经验式重复筛选法：利用传统药物化学手段合成化 合物进行构效优化评价
• 药物合理设计与筛选法：基于靶标分子结构进行靶 标药物的评价
PPT学习交流
5
药物先导化合物的发现
• 图1.2是寻找药物先导结 构的几个循环。发现药物 先导化合物的最基本循环 是随机筛选，即图1.2中 的“基本循环”。运用这 种方法发现新药，首先必 须收集大量的化合物。化 合物的来源是多方面的， 可以是天然产物的有效成 分，也可以是化学合成的 化合物，或是从化学晶公 司购买来的化合物。
模工具、开发工具、力场、模拟和显示工具，
以及为生命科学的应用而特别开发的工具，
帮助研究人员全面了解生物分子的结构与功
能。它在蛋白质结构功能关系、生物分子模
拟与计算、基于靶标结构的药物设计、生物
分子核磁共振、抗体设计、教学、功能基因
组以及蛋白质组等领域有着广泛的应用。
PPT学习交流
14
基于靶标的药物设计流程
年来已取得了极大的成功。所以，CADD方法与应用的 研究不但具有深远的科学意义，而且具有巨大的应用价
值。
PPT学习交流
3
PPT学习交流
4
药物的筛选方式
• 从药物的发展史来说
• 最原始的筛选药物方式—神农尝百草 • 大
• 从筛选药物的范围来看
• 随机筛选法：从自然资源中或已有的化学库（包括 组合化学库）中筛选组合化学物
• 生物芯片技术
• 生物芯片技术是随着人类基因组研究的进展，在最近几年出现的高新 技术。由于该项技术可以在有限的空间和实验条件下获得极为大量的 生物信息，使研究工作的效率得到极大的提高，受到科学界的重视。 生物芯片包括基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片、组织芯片等。
PPT学习交流
9
计算机辅助药物设计 相关软件介绍
其次是针对具体的研究体 系，建立合理的生物(药理) 筛选模型，对所能收集到 的化合物进行随机筛选， 从中发现有苗头的化合物 进入临床前研究。据文献 报道，平均随机筛选一两 万个化合物，才能发现一 两个有希望的先导化合物。 因此，随机筛选的效率极 其低下。
PPT学习交流
6
随机筛选与合理药物设计
• 为了克服传统随机筛选方法的缺陷，人们将合 理药物设计方法(rational drug design)引入到药 物先导结构发现的循环中，从而大大提高了发
确定靶标
寻找先导化合物
分子对接
三维构效关系
Ｒ基修饰
药效基团模型
活性预测
毒性预测 动物实验
PPT学习交流
化学合成
15
基于靶标的药物设计流程
确定靶标
寻找先导化合物
分子对接
三维构效关系
Ｒ基修饰
药效基团模型
活性预测
毒性预测 动物实验
PPT学习交流
化学合成
16
PPT学习交流
17
基于靶标的药物设计流程
确定靶标
寻找先导化合物
分子对接
三维构效关系
Ｒ基修饰
药效基团模型
活性预测
毒性预测 动物实验
PPT学习交流
化学合成
18
• Catalyst 是美国Accelrys公司开 发的面向药物研究领域的综合 性的药物开发软件。Catalyst通 过确立正确的药效基团模型， 并利用这一药效基团模型及来 自受体的信息形成约束条件， 对Catalyst所管理的化合物数据 库进行检索。药效基团模型可 对检索得到的化合物的活性进 行预测和评价，最后帮助研究 人员找到合乎要求的先导化合 物。
计算机辅助药物设计
生物信息学研究室
PPT学习交流
1
引言
• 建国以来，我国的药学研究和医药产业有了很大的发展， 但总体上仍以仿制为主，自己创制的新药仅占2％-3％。 随着国际上知识产权保护的各项法规在我国逐步实行， 新药的研制已日益显示出其重要性和紧迫性。然而，新 药的寻找至今仍是一件耗资巨大而效率很低的工作，据 国际上近年来的统计，研制成功一种新药，平均需要花 费10～12年的时间，耗资2.0亿～3.5亿美元，并且这一 费用正以每年20％的速度递增。近年来，应用各种理论 计算方法和分子模拟技术，进行计算机辅助药物设计 (Computer-aided Drug Design, CADD)，已成为国际上 十分活跃的研究领域。
现新药的概率。在此过程中，人们发展了很多
药物设计的方法，如定量构效关系(quantitative structure activity relationship，QSAR)和三维定 量构效关系(3D-QSAR)方法、三维药效基团模 建、数据库搜寻以及全新药物设计 (de novo drug design)等。这些方法均已应用于具体的新 药研究与开发过程中，特别是用于先导化合物
PPT学习交流
2
• CADD方法能加速药物先导化合物的发现。目前药品专 利的保护期限为20年，如果药物上市前研究与开发 (R&D)花费的时间为10年，那么药品的有效市场销售时 间就仅有10年。如果R&D时间能缩短2～3年，那么不但 能节约R&D的经费，而且能为市场赢得宝贵的时间，这 将产生巨大的经济效益和社会效益。因此，CADD方法 已被国外许多制药公司用于新药的研究与开发，并且近
的发现和优化。
PPT学习交流
7
高通量药物筛选
• 以药物作用靶点（包括酶、结构和通道蛋白、 基因等）为主要对象的细胞和分子水平的筛选 模型，根据样品与靶点结合的表现，判断化合 物的生物活性。并可以进一步预测药物的三维 空间构象，药物的毒性以及制定合理有效的药 物合成方法。
PPT学习交流
8
高通量筛选的新技术
• 计算机技术
• 在高通量药物筛选中，几乎全部过程都与计算机技术密切相关，如样 品的管理，操作过程的控制，筛选结果的分析和处理等等。计算机辅 助筛选的基本方法是根据药物作用靶点与药物小分子结合的原理，通 过结构模拟、立体结构对接、分子间能量计算、分子相互作用力的预 测等手段，寻找能够与特定药物作用靶点相互作用的小分子结构，作 为药物研究的对象。
产品系列
PPT学习交流
10
创腾科技有限公司简介
PPT学习交流
11
PPT学习交流
12
基于靶标的药物设计流程
确定靶标
寻找先导化合物
分子对接
三维构效关系
Ｒ基修饰
药效基团模型
活性预测
毒性预测 动物实验
PPT学习交流
化学合成
13
• InsightII提供分子建模与模拟的专业工具，是
一个三维图形环境软件包，它集成了分子建