课程

内容

生物分子互作基础

1.生物分子互作用研究方法

1.1蛋白-小分子、蛋白-蛋白相互作用原理

1.2 分子对接研究生物分子相互作用

1.3 蛋白蛋白对接研究分子相互作用

蛋白数据库

1. PDB 数据库介绍

1.1 PDB蛋白数据库功能与可获取资源

1.2 PDB蛋白数据库对药物研发的重要性

2.PDB 数据库的使用

2.1 靶点蛋白结构类型、数据解读及结构序列下载

2.2 靶点蛋白背景分析及相关数据资源获取

2.3 批量下载蛋白晶体结构

蛋白结构分析

1. Pymol 软件介绍

1.1 软件安装及初始设置

1.2 基本知识介绍（如氢键等）

2.Pymol 软件使用

2.1蛋白小分子相互作用图解

2.2 蛋白蛋白相互作用图解

2.3 蛋白及小分子表面图、静电势表示

2.4蛋白及小分子结构叠加及比对

2.5绘制相互作用力

2.6 Pymol动画制作

3.实例讲解与练习

同源建模

1. 同源建模原理介绍

1.1 同源建模的功能及使用场景

1.2 同源建模的方法

2. Modeller,Swiss-Model 同源建模；

2.1 同源蛋白的搜索（blast等方法）

2.2 蛋白序列比对

2.3蛋白模板选择

2.4 蛋白模型搭建

2.5模型评价（蛋白拉曼图）

2.6 蛋白模型优化

3. 实例讲解与练习

小分子构建

1. ChemDraw软件介绍

    1.1小分子结构构建

1.2 小分子理化性质（如分子量、clogP等）计算

2. 实例讲解与练习

小分子化合物库

1. 小分子数据库

1.1  DrugBank、ZINC、ChEMBL等数据库介绍及使用

1.2 天然产物、中药成分数据库介绍及使用

生物分子互作用Ⅰ

1. 分子对接软件（Autodock或薛定谔) 使用

    2.1半柔性对接

      2.1.1  小分子配体优化准备

      2.1.2  蛋白受体优化及坐标文件准备

      2.1.3  蛋白受体格点计算

      2.1.4  半柔性对接计算

    2.2对接结果评价

      2.2.1  晶体结构构象对比

      2.2.2  能量角度评价对接结果

      2.2.3  聚类分析评价对接结果

      2.2.4  最优结合构象的选择

      2.2.5  已知活性化合物对接结果比较

   2.3柔性对接

      2.3.1  小分子配体优化准备

      2.3.2  蛋白受体优化及坐标文件准备

      2.3.3  蛋白受体格点计算

      2.3.4  柔性对接计算

      2.3.5  柔性对接结果评价

      2.3.6  半柔性对接与柔性对接比较与选择

2. 实例讲解与练习

虚拟筛选

1. 分子对接用于虚拟筛选（Vina或薛定谔）

    1.1 虚拟筛选定义、流程构建及演示

    1.2 靶点蛋白选择

1.3化合物库获取

1.4虚拟筛选（分子对接等）

1.5 结果分析（打分值、能量及相互作用分析）

2.实例讲解与练习

生物分子互作用II

1.预测蛋白-蛋白相互作用（ZDOCK或DS中的ZDOCK模块）

1.1 受体和配体蛋白前期优化准备

1.2 载入受体和配体分子

1.3蛋白蛋白相互作用对接位点设定

1.4蛋白蛋白对接结果分析与解读

2. 实例讲解与练习

构效关系分析

1. 3D-QSAR模型构建（Sybyl软件）

    1.1 小分子、小分子数据库构建

    1.3 小分子加电荷及能量优化

    1.4 分子活性构象确定及叠合

    1.5 创建3D-QSAR模型

    1.6 CoMFA和CoMSIA模型构建

    1.7 测试集验证模型

    1.8模型参数、等势图分析

1.10 3D-QSAR模型指导药物设计

2. 实例讲解与练习

分子动力学模拟

1. Gromacs 进行分子动力学模拟

    1.1 配体分子的处理

    1.2 蛋白结构的处理

    1.3 修改蛋白坐标文件

    1.4修改拓扑文件

    1.5构建盒子并放入溶剂

    1.6平衡系统电荷

    1.7能量最小化

    1.8 NVT平衡

    1.9 NPT平衡

    1.10 产出动力学模拟

2. 分子动力学结果分析

2.1轨迹文件观察

2.2能量数据作图

2.3计算斜方差

2.4 测量回旋半径

2.5 计算结构的RMSD 值

2.6计算原子位置的根均方波动

2.7计算模拟过程中分子间的氢键的数目、距离或角度

3. 结合自由能计算

    3.1 创建一系列反应路径分子构型

    3.2 提取模拟间隔质心轨迹

    3.3 模拟每个构型的伞形采样

    3.4 柱状图分析计算结构自由能

4. 实例讲解与练习

答疑