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计算机辅助药物设计与分子动力学模拟 应用实践班


从20世纪90年代开始,药物设计进入新的阶段,即理性药物设计。计算机辅助药物设计(CADD)是基于各种分子模拟技术以及数理统计的方法,通过准确快速的计算蛋白质或者核酸受体的结构、小分子配体的构象、酶和抑制剂相互作用构象等,可以提高药物设计的准确性和命中率,降低研发成本,缩短研发周期。在新冠肺炎疫情抗击战中,计算机辅助药物设计也为抗病毒药物的研发贡献了关键的力量。

课程总目标:

1、通过系统性学习,掌握CADD在理性药物设计中的应用。

2、通过数十余个主题的学习,带您逐步掌握计算辅助药物设计主要的研究方法:蛋白、核酸和小分子结构的获取、化合物的ADMET性质预测、蛋白结构分析、蛋白质结构预测、虚拟筛选、分子对接(半柔性、柔性对接、蛋白-蛋白、蛋白-多肽等)、蛋白保守序列分析、蛋白氨基酸突变对蛋白结构和功能的影响、分子动力学模拟软件Amber和Gromacs的使用与分子动力学模拟结果分析。

课程通过理论结合实例讲解并自主练习,达到即学即用效果,帮助学员系统性掌握计算机辅助药物设计技术,助力学术研究。

主办单位:北京市计算中心有限公司

举 办 地:北京市海淀区丰贤中路7号北科产业3号楼3层

课程安排:2024425-28日(周-周  上9:30-11:30  下13:30-17:00

日期

主题

内容

备注

第一天

CADD理论与分子动力学模拟概述

1. 计算机辅助药物设计的概念以及方法概述

2. 计算机辅助药物设计经典论文讲解

3. 生物分子相互作用研究方法概述

4. 计算生物学概述

5. 分子动力学简介

5.1 分子力场的介绍

5.2 分子力场的原理

5.3 分子力场的分类及应用

6. 挑选最新论文,进行论文思路阐述

理论

软件安装

7. 分子模拟软件安装

实践

药物设计中的量子力学概述

量子力学简介

量子力学与化学键的本质

化学键的模拟方法及常用软件

示例

理论

分子结构数据库介绍

Uniprot数据库介绍

PDB:蛋白结构数据库介绍

13.1 PDB蛋白质数据库的介绍

13.2 PDB蛋白质数据可获取的资源

13.3 蛋白的结构类型、数据解读及下载

Pubchem:化学小分子结构获取

14.1 Pubchem数据库简介

14.2 Pubchem数据库小分子结构查询

14.3 Pubchem数据库批量下载方法介绍

Drugbank数据库介绍

ZINC:虚拟筛选小分子数据库介绍与应用

16.1 ZINC数据库介绍

16.2 ZINC数据库小分子批量下载方法介绍

17. 候选化合物ADMET性质预测

理论+

操作

第二天

分子结构可视化软件简介

18. PyMOL分子结构可视化软件介绍

19. Chemoffice软件安装与介绍

理论+

操作

蛋白质和小分子对接实战

20. Autodock软件原理及功能介绍

20.1 小分子配体结构处理

20.2 蛋白受体结构优化和处理

20.2.1 蛋白质结构文件可视化

20.2.2 蛋白质结构文件详解

20.2.3 蛋白质结构文件原子坐标解读

20.3 蛋白受体格点计算

21. Autodock vina软件原理及功能介绍

22. 分子对接和对接结果分析

22.1 半柔性对接计算

22.2 对接结果分析

22.3 最优对接构象的选择

23. DS软件分析对接结果分析

24. 实例讲解与练习:HIV-对接

理论+

操作

虚拟筛选演示与实战

25. Linux基础

25.1 Linux服务器连接

25.2 数据传输

25.3 Linux常用命令

26. 基于高性能计算集群的药物虚拟筛选

27. 高性能计算虚拟筛选操作演示

28. 虚拟筛选结果分析

理论+

操作

第三天

蛋白质结构预测原理及软件实战

29. 核酸二级结构和三级结构预测

30. AlohaFold Protein Structure Database介绍

31. 同源建模原理介绍

32. Swiss-model:在线同源建模

32.1 同源蛋白的搜索

32.2蛋白序列比对

32.3蛋白模板选择

32.4蛋白模型构建

32.5蛋白模型评价

32.6蛋白模型优化

33. I-TASSER:蛋白质结构预测

34. Rosetta:蛋白质结构预测

理论+

操作

生物大分子对接实战

35. 大分子对接原理及应用介绍

36. z-dock软件介绍与使用

37. Rosetta软件介绍与使用

38. 其他生物大分子对接在线工具的介绍与使用

39. 蛋白-蛋白对接结果分析与解读

理论+

操作

分子结构可视化软件SCI绘图实战

40. PyMOL软件高质量论文绘图实操

40.1 蛋白-多肽相互作用分析图解

40.2 蛋白-小分子相互作用分析图解

40.3 蛋白-蛋白相互作用分析图解

41. PyMOL动画制作

理论+

操作

第四天

蛋白氨基酸突变对蛋白的影响

42. 蛋白保守性氨基酸序列分析及可视化

43. 氨基酸突变对蛋白质结构的影响分析

理论+

操作

分子动力学模拟原理及软件实战

44. 模拟体系的构建方法介绍

45. Amber:结合实例讲解分子动力学模拟软件操作演练

46. Gromacs:结合实例讲解分子动力学模拟软件操作演练

47. 分子动力学计算与结果分析

47.1 结合自由能的计算分析

47.2 轨迹文件常见分析:RMSD、RMSF、回旋半径等

理论+

操作

生物分子结构可视化软件介绍与使用

48. VMD:结构可视化软件操作演练

49. VMD查看分子动力学模拟结果

50. VMD作图实例讲解与练习

理论+

操作

注:内容以实际发生为准;若调,会提前通知。

部分案列图示:

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报班福利:

1、报名缴费后提供课前预习资料包;

2、进入预习群,由上课老师亲自解答预习期间遇到的问题。

预习资料包:

1、动力学模拟文件夹

 图片7.png

2、分子对接文件夹

 

图片8.png


3、分子动力学模拟技术文档

4、分子对接技术文档

携带电脑:各位学员听课请自备笔记本电脑(Windows 64位系统,推荐win10及win11);若只能携带苹果电脑,请提前自行安装好所需软件。

报名费用

注册费:5600元/人(含当期听课费、资料费、证书费、考试费(如有))。

提供当期视频回放以供复习使用(羽林学院平台)。

开具增值税发票,提供盖章通知、结业证书等相关材料。

报名优惠政策

1、上课前15天预报名优惠200元;

2、3人以上团体报名每人可减少300元;

3、4+1团报,可免费赠送一个名额;

4、上面优惠政策不能同时享受,只能享受其中一种。

老学员参加及推荐学员参加均可额外优惠200元。

【咨询请联系】

QQ号:3498448850

邮箱:bcc_peixun@163.com

张老师 18618295767(微信同号)

郭老师 18976866894

【注】开课前一周会发送邮件通知;若未接到邮件通知,请电话咨询。