生物信息学在药物设计中的应用

生物信息学的飞速发展为药物开发提供了新的手段,计算机辅助药物设计是多学科交叉发展的产物。结合近些年来的一些成功实例,对数据库搜寻、计算机直接生成(全新药物设计)和进一步优化等计算机辅助药物设计技术及相关重要算法软件的新进展做一综述。     

计算机辅助设计抗HIV-1整合酶抑制剂的研究进展

HIV-1整合酶是HIV-1生命周期中必不可少的酶之一,已成为目前最具潜力的抗HIV药物设计的靶点之一。2007年,Merk公司研发的MK-5108作为首个整合酶抑制剂药物被美国食品药物管理局批准上市,标志着整合酶抑制剂研究的重大突破,也激发了抗HIV-1整合酶抑制剂研究的新一轮高潮。计算机辅助药物设计(computer-aided drug design,CADD)具有效率高、成本低等特点,基于计算机辅助手段合理药物设计已取得了很大的进展。文章综述了近几年来计算机辅助设计抗HIV整合酶抑制剂及耐药机理方面的研究进展。     

现代生物学对药物发现的影响

随着后基因组时代的到来,药物发现研究领域不断涌现出一系列新思路、新技术、新方法,从而迅速推进药物发现的多元化发展。一方面,基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学、生物信息学、系统生物学等新兴学科的崛起与发展,为药物发现提供更为广泛而深刻的理论基础;另一方面,计算机辅助药物设计、高通量筛选、高内涵筛选、生物芯片、转基因和RNA干扰等高新技术的发展和完善,为药物发现提供了新的技术手段和有力工具,极大地拓宽了药物发现的途径。本文结合近年来现代生物学的研究进展,综述现代生物学对药物发现过程的影响。     

分子对接在基于结构药物设计中的应用

分子对接是研究分子间（如配体如受体）相互作用,并预测其结合模式和亲合力的一种理论模拟方法。近年来,分子对接方法已成为计算机辅助药物研究领域的一项重要技术,在数据库搜寻,组合库设计及蛋白作用研究方面得到了广泛发展。     

计算机药物研制

在蛋白质立体结构的基础上，使用计算机筛选、设计先导化合物的技术．在这5年来，取得了飞跃性的发展。制药企业希望能够更迅速、更低廉、更准确地筛选药物候选化合物这一要求．促进了新手法的进步。     

西德开发低成本的计算机辅助分子设计

计算机辅助分子设计(CAMD)是降低药物开发成本的,象巫咒一样神奇的手段。用了它,就不需要反复试验数不清的合成产物去碰机会取胜,凭借计算机就能设计出愈来愈多的药物。人们已经认定,开发药物时用它比筛选便宜。但是,CAMD有两个明显的不利之处:首先在技术上,CAMD实际应用于高分子的蛋白质设计,比设计低分子药物落后得多。笫二,设备成本高,使小型公司和中型公司象一些     

血管紧张素转换酶抑制剂的分子设计

目的:以血管紧张素转换酶(ACE)为受体靶蛋白,设计相应的抑制剂分子。方法:采用计算机辅助药物分子设计的方法,在分析已有的关于ACE及其抑制剂的基础上,确定分子设计软件LigBuilder中的相关参数。结果:设计得出了1500个配体分子,并从中筛选出了1个各项得分最高的新型血管紧张素转换酶抑制剂分子,其分子式为C27H36N2O3,分子量为436,logP值为4.95,与受体靶蛋白ACE的结合力得分为11.71。结论:从计算得分来看,所设计出的分子与ACE的亲和性好,且脂溶性高,为发掘高活性的降压药物提供了线索。     

高通量药物筛选技术进展及新药开发策略

新药研发过程中．通过筛选而获得具有生物活性的先导化合物．是创新药物研究的关键．目前药物筛选模型已经从传统的整体动物、器官和组织水平发展到细胞和分子水平。创新药物的发现都离不开采用适当的药物作用靶点对大量化合物样品进行筛选．而且筛选规模越大,发现新药的机会就越多。随着计算机技术、生物芯片、蛋白质组学、组合化学等的发展．高通量药物筛选技术应运而生。高通量筛选体系在创新药物筛选中的应用是新药开发研究的一个重要领域。     

基于蛋白质受体的药物分子计算机辅助设计策略

药物分子计算机辅助设计是一种在计算机或者理论上通过构建具有一定潜在药理活性的新化学实体的分子模拟方法。近十几年来,高通量组学技术的快速发展为生物和化学药物分子设计提供了良好的数据支撑和研究契机。另外,现代社会对生物制药合理性以及作用机理理解的要求越来越高,行业普遍要求药物需要有高效、无毒或者低毒以及靶向性强等特点。随着越来越多与药物靶点相关的蛋白质结构通过实验方法解析出来,基于蛋白质受体的药物分子设计方法可行性进一步提高,其方法也变得越来越重要。基于蛋白质受体的药物分子设计方法,一般是以蛋白质以及配体的三维结构出发进行分析,这让药物分子先导物的发现更加理性化。随着相关实验数据的积累以及深度学习等算法的发展,从而可以进行更加科学的药物分子设计,这在一定程度上加快了新药研发的进程,并更有利于探索相应的分子机理。本文对基于蛋白质受体的药物分子设计方法的常用策略进行系统的回顾、总结和展望。     

中国药物分子设计40年发展成就

中国的药物分子设计研究始于20世纪70年代末,兴于21世纪初,经过几代人的努力,整体已处于国际领先水平.在计算机辅助药物设计方法和技术的指导下,我国许多药物已经上市或进入临床研究.本文回顾了中国药物分子设计领域的发展进程,以初创、成长、发展和壮大4个阶段简述我国改革开放40年来在该领域所取得的主要成就.     

基因药物研究现状和对策

生物技术药物以人类体细胞的基因组、转录本组和蛋白质组三个层次生物大分子为目标 ,基因药物的研究主要针对致病基因的DNA和基因转录本mRNA两类生物大分子 .mRNA从结构上考虑是研发核酸药物的最理想靶标和策略之一 .反义寡核苷酸、特异水解基因mRNA的核酸酶(ribozyme和DNAzyme)以及具有干扰作用的双链RNA(siRNA)是药物设计的策略之二 .mRNA结构靶点研究是研发反mRNA基因药物的基础 ,mRNA分子具有高度折叠的二级及三级结构 ,阐明其可及性位点 ,筛选其结构靶位点序列是关键 .近年研究报道的靶点筛选有约 7种mRNA的实测新技术 ,以及计算机辅助软件预测分析 .但发展分子生物学实验新技术以分析、确认靶点是药物研发策略之三 .     

禽流感治疗药物研究进展

禽流感是由正黏液病毒科甲型流感病毒引起的对人类健康和社会发展构成极大威胁的烈性传染病,高致病性禽流感暴发突然,具有极高的发病率和死亡率。目前具有确切疗效的抗禽流感治疗药物品种很少,公认的药物只有奥塞米韦,此外流感病毒的抗药性也是一个重要的问题,近年来出现的甲型H1N1病毒更给人类敲响了警钟,因此研究更多的治疗药物和治疗手段对于禽流感的防控十分必要。从禽流感治疗化学药物和生物药物几个方面对禽流感治疗研究进展进行了综述。     

受体基础药物设计

《受体基础药物设计》（Ｒｅｃｅｐｔｏｒ———ＢａｓｅｄＤｒｕｇＤｅｓｉｇｎ）由ＰａｕｌＬｅｆｆ编著，１９９８年ＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．出版，３８２页。本书详细地解释了药物分析原理和受体分类，论证了在治疗上完成受体的基础方法并指出未来的方向，介绍了为新拮抗剂设计新的计算机辅助策略、拮抗物、与Ｇ蛋白偶联受体相反的拮抗剂；显示如何评价拮抗剂浓缩反应曲线数据；讨论了放射性配体结合检测；药物受体相互作用的分析中解释了第二信使信号反应个别的使用；检查在发现新药物和药物目标中电生理学的作用；描述为…     

高性能新药研发网格技术研究取得重大突破

网格技术是计算机研究领域中新兴的高端技术,中国科学院上海生命科学研究院药物所药物发现与设计中心沈建华研究员率领的课题组,在高性能药物研发网格技术研究方面取得突破性进展。     

计算机辅助筛选核酸适配体技术

计算机信息技术已经渗透到我们生活的方方面面,不仅可以辅助药物的筛选,也能够模拟药物的作用.目前已有研究使用计算机辅助技术筛选适配体,对筛选效率的提升和筛选高亲和力的适配体有着重要的指导作用.文中将主要对计算机通过序列评估、结构分析、分子对接3个方面辅助适配体筛选的方法进行综述.     

计算机辅助骨组织工程技术的研究进展

计算机辅助骨组织工程作为一种新的研究领域可以帮助进行复杂的个性化支架的建模,设计和制造,使支架材料达到理想的物理,化学和生物学性能。本文从骨组织工程支架材料的设计路线出发,综述了计算机辅助技术在骨组织工程支架材料上面的应用,并着重探讨了计算机辅助组织建模、骨组织工程支架的设计和快速成型制造技术的最新进展。     

核开关结构、机制及应用新进展

核开关(riboswitch)是Breaker等在2002年发现的一种全新的转录后调节机制．它可以通过小分子与mRNA结合来直接调控基因的表达,不需要任何蛋白质的参与．与常见的经由蛋白质的调控方式相比,riboswitch响应更迅速,对细胞内代谢物的变化更敏感．它的发现为RNA研究展示了新的领域． 目前在这个领域,既有基础研究,如riboswitch晶体结构解析、作用机制和动力学研究,又有前沿应用研究,如基于riboswitch的生物传感器和药物设计．Topp等通过设计riboswitch成功地改变了大肠杆菌的趋化性,这为合成生物学和人工生物网络的设计提供了新思路．目前对于riboswitch结构、机制及动力学的研究为基于riboswitch的合理药物设计奠定了基础,有望针对这一新的机制开发新一代抗菌药物．     

全扩散透皮吸收药物动力学模型

本文以Fick第一、第二扩散定律为工具,在TTS、角质层边界上以质量平衡关系确定边界条件,建立了一种新的双层透皮吸收扩散模型．该模型克服了以往扩散模型中药物从TTS一级或零级释放假设的片面性,讨论了Guy等提出的室模型和Kubota等提出的扩散模型的应用条件,同时还证明了中心室存在拟稳态药物水平以及TTS、角质层交界面分配系数、TTS中初始药物浓度、TTS使用面积和药物半衰期长短是设计TTS必须考虑的关键参数．     

第二代抗精神病药的临床应用

抗精神病药是用于治疗精神分裂症和其它精神病性精神障碍的药物。在通常的治疗剂量下患者的智力和意识不受影响,却能有效地控制患者的精神活动兴奋、幻觉、妄想、思维障碍、行为异常和敌对情绪等精神症状。目前按照药理作用分为以下两类,第一代抗精神病药物和第二代抗精神病药物。本文主要对第二代抗精神病药物进行综述。     

抗血栓药物的研究进展

血栓栓塞性疾病是引起人类疾病死亡的主要原因之一,随着人们对其发病机制研究与认识的不断深入以及药物设计和筛选技术的日臻成熟,针对各种靶点的新型抗血栓药物不断涌现,如二磷酸腺苷受体阻滞剂、Ⅹ a 因子抑制剂、凝血酶抑制剂等,我国药学研究者也在这些靶向抗血栓药物研究领域取得一定进展。综述我国学者近些年在国内外学术期刊上发表的相关研究论文中所涉及的各类新型抗血小板药物、抗凝血药物和血栓溶解剂的结构、活性和构效关系。