以AI推进新药研发,破解靶向药研发“魔咒” 予路乾行“基于多尺度深度学习的人工智能药物分子设计平台产业化”

“10年、10亿美金、10%的成功率”常被认为是医药研发行业难以打破的“魔咒”。传统药物研发面临的高投入、高技术、高风险、长周期的特性,使得药物设计日益艰难。近年来,随着计算机药物设计硬件水平的快速发展和算法的持续优化,人工智能在药物研发管线的众多环节中,逐渐从“配角”升级为“主角”,成为药物发现领域的重要推手。

药物分子设计与定量构效关系研究进展

介绍了药物分子设计与定量构效关系的发展概况与研究进展（２Ｄ－ＱＳＡＲ，３Ｄ－ＱＳＡＲ，ＭＤ－ＱＳＡＲ），为开发新药及化工、医药的发展提供了信息．

多维定量构效关系及药物分子设计研究进展

本文介绍并综述了超分子化学、多维定量构效关系及药物分子设计的发展概况与研究进展。

遗传算法在计算机辅助药物分子设计中的应用

作为一种重要的启发式优化算法 ,遗传算法在计算机辅助药物分子设计中得到了广泛的应用。本文介绍了遗传算法的基本概念以及工作原理 ,同时结合作者科研组的工作 ,就遗传算法在定量构效关系、构象分析、药效团模拟。

药物分子设计的策略:分子的宏观性质与微观结构的统一

药物与机体的相互作用,包含机体对药物的处置和药物对机体的作用。机体对药物的处置,所进行的物理和化学、时间和空间的处置,遵循一般的规律,具有共性特征,即分子的整体和宏观性质影响药代动力学行为。药物对机体的作用,是药物分子与靶标蛋白的物理或化学结合,引发药理(或毒理)作用,起因于药物的特异性作用,是药物分子的个性表现,受制于药物分子中特定的原子或基团与靶标分子在三维空间的结合,这种微观结构就是药效团。药物分子可视作宏观性质与微观结构的集合,统一在分子的整体结构之中,宏观性质决定药代和物化性质,微观结构决定药理作用。认识宏观与微观同药代与药效的内在相互关系,可以深化对药物作用的认识,指导药物分子设计。决定分子宏观性质的因素是相对分子质量、水溶性、电荷、脂溶性(分配性)和极性表面积等,通常是由分子骨架和整体分子所决定,无特异性的结构要求;决定活性的微观结构因素有氢键给体、氢键接受体、正电中心、负电中心、疏水中心和芳环中心。不同的生物活性取决于这些不同特征的组合及其空间排布。分子的宏观性质,包含了微观结构中原子和基团的贡献;在改变分子的结构以调整宏观性质时,往往影响微观结构的空间位置。药物分子设计的技巧是整合这两个因素成最佳配置,在早期研究阶段,应兼顾宏观性质与微观结构,使药效强度和选择性、药代动力学和药物的物理化学性质达到最佳的匹配,为此,要求表征药代的空间与药效学的选择性空间有结构交盖。

药物分子设计技术领域的信息计量可视化分析

药物分子设计技术为生物领域前沿技术的一项,本研究以Web of Science中1998～2007年收录的药物分子设计有关的1302篇论文为研究对象。研究了论文的国家分布情况,发现美国及欧洲国家的研究实力较强。研究了论文的发文时间分布,发现总体呈递增趋势,且近几年的发文量较大。从信息计量学角度,利用信息可视化方法针对1302篇论文进行了文献共引分析。将药物分子设计领域的参考文献划分为四个聚类,分别为分子及其对接、分子检测、药物发现、分子设计规则,并详细介绍了每一个分领域的发展历史及概况。

新药物分子设计的某些理论方法

新药物的先导物设计和新药物的优选设计是两个不同的概念和范畴，本文介绍了发现先导药物的组合化学、群集筛选和计算机筛选方法等最新进展。同时介绍了构效关系研究中的某些基本理论方法。讨论了新药物分子设计的某些问题及其弥补措施。

定量构动关系与药物分子设计

阐述了定量构动关系的研究对于药物设计的重要性和必要性,介绍了表征药物分子的结构参数以及将药物结构参数与药动学参数进行关联的人工神经网络,综述了近年来国内外药物定量构动关系的研究进展。

计算机辅助直接药物分子设计

由于分子生物学、生物信息学、多维核磁共振、X射线晶体图形学、同步辐射源 等的应用,大大提高了测定蛋白质大分子的三维结构的能力,创新药物的模式正在由盲目 地随机筛选,朝着基于靶标结构合理药物设计方向发展,并且已经取得很大成就.

计算机辅助药物分子设计教学改革初探

计算机辅助药物分子设计作为一门发展迅速的交叉学科,在新药的开发研究过程中发挥着越来越重要的作用。该课程知识更新速度快、专业性强,有助于提高生物、医学和药学学生的专业素养。为了提高计算机辅助药物分子设计的教学水平,该文结合河南科技大学化工与制药学院相关专业的现状,从教学内容的选择、相关专业软件的学习及课程考核体系等方面提出了该课程教学改革中的一些问题和具体建议。

三维药物分子设计的基本方法

三维药物分子设计的基本方法王敏敏，郭宗儒（北京中国医学科学院，中国协和医科大学药物研究所１０００５０）药物和受体相互作用是呈现药效的分子基础，这种相互作用是在三维空间实现的。如果能够知道受体一药物复合物的结构特点以及相互作用时各自的变化，就有可能实现...

药物分子设计系统对叶下珠属植物的系统研究

目的 在分子水平上总结叶下珠属植物的作用机制和使用原理。方法 利用本实验室自己开发的计算机药物分子设计系统 (PUDDS)对叶下珠属植物的化学成分和药理作用进行系统研究。结果 将各种叶下珠属植物的化学成分按有效类别分类 ,利用PUDDS ,运用基于分子底物和基于受体的药物设计思想 ,分别对叶下珠属植物进行系统的研究 ,快速从中发现先导化合物和探讨作用机制。结论 利用PUDDS ,在分子水平上建立了对中草药单味药和复方药的科学研究体系。

药物分子设计的模拟原理

药物分子设计的模拟原理郭宗儒（中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所，北京１０００５０）药物分子设计是人工预建可与机体重要功能成分（蛋白质、核酸、酶、受体、离子通道等）发生作用的化学物质的分子操作，以达到防治疾病、纠正失调的机体内环境的目的。药物...

量子药理学在药物分子设计中的应用

近年来,应用量子化学、分子力学等理论方法,从分子和电子水平上探索药物的作用机理和构效关系(例如,研究药物分子的活性部位和药效构象、药物与受体结合的模式和选择性、药物一受体复合物的电子结构和疏水特性等等),日益受到重视。

氨基糖酸在药物分子设计与合成中的应用

用非天然的分子实体模拟天然活性分子以提高药物的活性和稳定性.是药物化学中的一个研究热点。氨基糖酸综合了糖和氨基酸结构特征和化学反应特性.是一类新型非天然的多肽模拟物构建模块,广泛的应用在多肽模拟学、组合化学和人工受体分子的构建中。本文综述了近年来氨基糖酸在药物分子设计与合成中的应用进展。

药物分子设计中定量结构-药代动力学关系研究进展

本文阐明定量构动关系的概念,说明定量构动关系研究对于药物分子设计的重要性和必要性。概述了定量构动关系的研究内容与研究方法,综述了近年来国内外药物定量构动关系的研究进展,以及定量构动关系研究对于药物分子设计和药物研发的指导意义,并建议性地提出了今后可能的研究方向。

药物分子设计的发展

简要回顾了药物分子设计的发展 ,重点评述了间接药物设计方法和直接药物设计方法 ,并列举了若干药物分子设计的成功例子 ,最后提出了该领域在 2

基于蛋白质结构的药物分子设计

随着蛋白质晶体学和分子模型技术的发展，基于蛋白质结构的药物分子设计已成为药物设计的主要潮流之一。这类方法从与疾病有关的蛋白质的三维结构出发，利用计算机程序，先对药物结合位点进行描述，然后通过各种方法产生潜在的配体分子，最后才配体分子进行打分，给出设计结果。目前已出现了多种基于蛋白质结构的药物分子设计方法，也有了一些商业化的软件。文章综述了近年来出现的有关设计方法，列举了成功的设计实例，并对各种方法的优缺点以及所存在的问题进行了简要的讨论。

分子构象与药物分子设计

分子构象与分子生物活性有着密切的关系,通过研究分子的构效关系,可以有效避免或缓解繁复的实验研究过程,分子构象识别与分析已成为分子设计的重要研究内容。本文对分子构象在药物分子设计中的作用做了介绍,针对计算机辅助药物设计中受体与配体分子构象的识别过程,进行了分类和阐述,最后就其中存在的问题进行了展望。