生物信息学与药物设计

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1、生物信息学与药物设计生物信息学

2、Bioinformatics（一）生物信息学与药物设计新药研究和开发是一项耗资巨大的工程。过去，每一种新药从研发到投入市场平均需要10～15年，耗费数十亿美元。生物信息学与生物医学领域的一个重要应用是药物设计和新药研发。生物信息技术为药物研究设计提供了崭新的研究思路和手段，已经在新药设计的各个环节，如初始阶段、筛选及药物设计，以及新药开发阶段发挥着越来越重要的作用。利用强大的计算工具，新药开发平均费用降为8亿美元，时间则缩短了2～3年。一、概述生物信息学

3、Bioinformati

4、cs漫长的新药研发历程(10-15years)制药业属“三高”产业(高投资、高风险、高利润)！生物信息学

5、Bioinformatics一种治疗哮喘、过敏性鼻炎的新药孟鲁司特简介（英文名：Montelukast）生物信息学

6、Bioinformatics孟鲁司特化学分子结构分子式:C35H36ClNO3S分子量:608.18功能：为选择性白三烯D4受体拮抗剂，有阻断过敏介质的作用。生物信息学

7、Bioinformatics（二）生物信息学与新药研发的关系生物信息学

8、BioinformaticsImpactofStru

9、cturalGenomicsonDrugDiscoveryDry,S.et.al.(2000)Nat.Struc.Biol.7:976-949.生物信息学

10、Bioinformatics（三）生物信息学在药物研发中的应用传统药物研发模式新的药物研发模式根据资料筛选合理的药理模型化学合成或从天然产物中人工寻找先导化物的优化候选药物临床评价靶点的识别靶点的证实先导化合物的发现先导化合物的优化临床评价投入市场投入市场时间长，花费大，药物作用机理不明确针对性强，效果好，周期短，研发投入低3.1药物研发模式的改变生物信息学

11、

12、Bioinformatics药物研发中，第一步是找到先导化合物的结构，该化合物能与靶标蛋白结合并能进一步发展成药。因此，生物大分子和配体的相互作用和识别信息在药物设计中极为关键。受实验条件和资金等因素的限制，随着大量生物大分子的三维结构被测定，用生物信息学方法寻找先导化合物越来越受到人们重视。目前常用的几种方法是：（三）生物信息学在药物研发中的应用3．2先导化台物的寻找三维结构搜寻(three—dimensionalstructuresearching)分子对接(moleculardocking)全新药物设计

13、(denovodrugdesign)生物信息学

14、Bioinformatics生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学

15、Bioinformatics二、生物信息学与新药研制——未来的药物研究过程将是基于生物信息学（bioinformatics)知识挖掘的过程数据处理和关联分析发现药物作用对象确定靶标分子???Rationaldrugdesign

16、生物信息学

17、Bioinformatics合理药物设计新药研发重点领域生物信息学

18、Bioinformatics生物信息学

19、Bioinformatics近年来，人类基因组计划和蛋白质组计划的开展，为生物医药研究提供丰富的生物学信息。而在这纷繁复杂的生物信息中寻找合适的药物作用靶标是生物信息学的重要目的之一。生物信息学通过主要在以下几个方面为药物设计提供帮助：确定与疾病相关的靶标；验证靶标的有效性；预测靶标生物大分子的三维结构；确证药物的作用机制；预测药物的毒性。新药发现如何摆脱大量数据的困扰？过去，药物学家面临的主

20、要问题——如何获取尽可能多的数据，寻找有潜在药效生物活性的先导化合物（Leadingcompounds)？——依赖大量的随机筛选（周期长、数量大、花费大）现在，由于生命科学进入组学时代各种生物分支学科信息的大量涌现，药物学家面临的主要问题——如何摆脱大量数据的困扰，更快更好地发现新化合物实体（Newchemicalentities，NCE）？——依赖生物信息学技术的虚拟筛选（Virtualscreening)(周期短、成本低、效率高）生物信息学

21、Bioinformatics？？？生物信息学和结构生物学的迅猛发展

22、为以组合化学（combinatorialchemistry)、高通量筛选（highthroughputscreening,HTS)数据库作为基础的虚拟药物筛选——计算机辅助药物设计提供了极其重要的条件。生物信息学在药物研究过程中的应用，主要体现在结构分子生物学与计算化学（分子模拟）两方面。——生物信息学与结构生物学（一）新药发现的两个技术平台组合化学是一门将化学合成、组合理论、计算机辅