Магистрант
  1. Физическая химия  1.1. Термодинамика  1.1.1. Законы термодинамики  1.1.2. Энтальпия и теплоемкость  1.1.3. Энтропия и свободная энергия  1.1.4. Фазовое равновесие  1.1.5. Статистическая термодинамика  1.1.6. Термодинамический цикл  1.1.7. Фугитивность и активность  1.2. Квантовая химия  1.2.1. Принципы квантовой механики  1.2.2. Уравнение Шрёдингера  1.2.3. Частица в ящике  1.2.4. Операторы и собственные значения  1.2.5. Атомные орбитали  1.2.6. Теория молекулярных орбиталей  1.2.7. Теория возмущений  1.2.8. Теория валентных связей  1.2.9. Гибридизация и химическое связывание  1.3. Химическая кинетика  1.3.1. Законы скорости и механизмы реакций  1.3.2. Теория столкновений  1.3.3. Теория переходного состояния  1.3.4. Кинетика ферментов  1.3.5. Цепные реакции и полимеризация  1.3.6. Фотохимические реакции  1.4. Statistical mechanics  1.4.1. Функции разделения  1.4.2. Молекулярные функции распределения  1.4.3. Распределение Больцмана  1.4.4. Статистика Бозе-Эйнштейна и статистика Ферми-Дирака  1.5. Спектроскопия  1.5.1. Ротационная спектроскопия  1.5.2. Вибрационная спектроскопия  1.5.3. Электронная спектроскопия  1.5.4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  1.5.5. Масс-спектрометрия  1.5.6. Спектроскопия Рамана  1.5.7. Электронный парамагнитный резонанс  1.6. Поверхностная и коллоидная химия  1.6.1. Изотерма абсорбции  1.6.2. Поверхностное натяжение и смачиваемость  1.6.3. Коллоидная стабильность  1.6.4. Катализ  1.6.5. Эмульсии и мицеллы  1.7. Электрохимия  1.7.1. Уравнение Нернста  1.7.2. Электрохимические ячейки  1.7.3. Проводимость и подвижность  1.7.4. Война  1.7.5. Топливные элементы  1.7.6. Электролиз
  2. Organic chemistry  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Nucleophilic substitution reactions  2.1.2. Электофильные реакции присоединения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перестройки  2.1.5. Radical reactions  2.1.6. Перициклические реакции  2.2. Спектроскопия и определение структуры  2.2.1. УФ-Вид спектроскопия  2.2.2. ИК-спектроскопия  2.2.3. ЯМР-спектроскопия  2.2.4. Масс-спектрометрия  2.2.5. Рентгеновская кристаллография  2.3. Stereoscopic  2.3.1. Хиральность и оптическая активность  2.3.2. Структурный анализ  2.3.3. Геометрическая изомерия  2.3.4. Динамическая стереохимия  2.4. Органометаллическая химия  2.4.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.4.2. Реакции кросс-сочетания с использованием палладия в качестве катализатора  2.4.3. Комплексы переходных металлов  2.4.4. Металл–углеродная связь  2.5. Химия полимеров  2.5.1. Механизм полимеризации  2.5.2. Характеристики полимеров  2.5.3. Биодеградируемый полимер  2.5.4. Проводящий полимер  2.5.5. Супрамолекулярные полимеры  2.6. Медицинская химия  2.6.1. Дизайн и разработка лекарств  2.6.2. Фармакокинетика и фармакодинамика  2.6.3. Соотношения структура-активность  2.6.4. Молекулярный докинг и скрининг лекарств
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Теория кристаллического поля  3.1.2. Теория поля лигандов  3.1.3. Спектрохимический ряд  3.1.4. Хелатирование и стабильность  3.2. Органометаллическая химия  3.2.1. Металлокарбонилы  3.2.2. Катализ органометаллическими комплексами  3.2.3. Металоцены  3.3. Био-неорганическая химия  3.3.1. Металлопротеины и ферменты  3.3.2. Роль металлов в биологических системах  3.3.3. Транспорт и хранение ионов металлов  3.4. Химия твердого тела  3.4.1. Кристаллические структуры  3.4.2. Теория зон в твердых телах  3.4.3. Сверхпроводники  3.4.4. Дефекты в кристалле  3.5. Лантаноиды и актиноиды  3.5.1. Электронная конфигурация в лантанидах и актинидах  3.5.2. Координационная химия лантаноидов  3.5.3. Магнитные свойства лантаноидов
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Тонкослойная хроматография  4.2. Спектроскопические методы  4.2.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.2.2. Дифракция рентгеновских лучей  4.2.3. Спектроскопия с индуктивно связанной плазмой  4.3. Электроаналитические методы  4.3.1. Потенциометрия  4.3.2. Вольтамперометрия  4.3.3. Колометрия  4.4. Масс-спектрометрия  4.4.1. Техника ионизации  4.4.2. Фрагментационная картина  4.5. Хемометрия  4.5.1. Мультидисциплинарный анализ  4.5.2. Машинное обучение в химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярная динамика  5.1.1. Силовые поля и минимизация энергии  5.1.2. Метод Монте-Карло в симуляциях молекулярной динамики  5.2. Квантовохимические методы  5.2.1. Теория Хартри — Фока  5.2.2. Теория функционала плотности  5.2.3. Полуэмпирические методы  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.3.1. Молекулярный докинг  5.3.2. QSAR Моделирование  5.3.3. Виртуальный скрининг
  6. Биохимия  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Кинетика Михаэлиса-Ментен  6.1.2. Механизм ингибирования  6.2. Метаболизм и биоэнергетика  6.2.1. Гликолиз  6.2.2. Citric acid cycle  6.2.3. Цепь переноса электронов  6.3. Молекулярная биология  6.3.1. Репликация и восстановление ДНК  6.3.2. Синтез белка  6.3.3. Регуляция генов  6.4. Структурная биохимия  6.4.1. Свертывание белка  6.4.2. Мембранная биофизика
  7. Экологическая химия  7.1. Атмосферная химия  7.1.1. Greenhouse gases  7.1.2. Истощение озонового слоя  7.1.3. Загрязнители воздуха и дым  7.2. Химия воды  7.2.1. pH и жесткость воды  7.2.2. Очистка сточных вод  7.2.3. Аквальная Химия  7.3. Химия почвы  7.3.1. Загрязнение тяжелыми металлами  7.3.2. pH почвы и буферизация  7.3.3. Циркуляция питательных веществ  7.4. Токсикология и химическая безопасность  7.4.1. Токсикокинетика  7.4.2. Оценка риска в токсикологии и химической безопасности в экологической химии  7.4.3. Влияние загрязняющих веществ на окружающую среду

Магистрант → Organic chemistry → Медицинская химия ↓


Молекулярный докинг и скрининг лекарств


Введение

Молекулярный докинг и скрининг лекарств являются важными процессами в медицине и органической химии. Они помогают понять, как потенциальные лекарства взаимодействуют с их целями, такими как белки, ферменты или ДНК, на молекулярном уровне. Эти методы важны для выявления новых препаратов и разработки молекул, которые могут точно вписываться в определенные места на мишени, подобно тому, как ключ подходит к замку.

Понимание молекулярного докинга

Молекулярный докинг — это изучение того, как две или более молекулярные структуры подходят друг другу. Представьте себе перчатку (рецептор) и руку (лиганд). Точно так же, как вам нужно, чтобы ваша рука идеально вписалась в перчатку, молекулы должны идеально подходить друг к другу, чтобы инициировать своё действие.

Процесс докинга

Процесс докинга включает несколько этапов. Сначала необходимо идентифицировать активный сайт рецептора, где будет происходить взаимодействие с лигандом. Затем структура лиганда оптимизируется таким образом, чтобы он мог вписаться в активный сайт рецептора.

Рецептор Лиганд

После того как молекулярная структура нарисована, следующим шагом является позиционирование лиганда в активном сайте рецептора. Разнообразные программные инструменты могут моделировать взаимодействия и предлагать оптимальную конфигурацию с использованием функций оценки.

Оценочная функция

Оценочные функции играют важную роль в оценке, насколько хорошо лиганд может вписаться в рецептор. Они рассчитывают аффинность связывания или силу взаимодействия между лигандом и рецептором.

Некоторые общие типы оценочных функций:

  • Энергетическое оценивание: рассчитывает полную энергию системы с целью нахождения конфигурации с наименьшим энергетическим состоянием.
  • Статистическое оценивание: использует статистические данные известных комплексных структур для предсказания поведения новых лигандов.
  • Эмпирическое оценивание: учитывает различные характеристики, такие как водородные связи, стерические эффекты и энергия сольватации.
Уровень энергии Оптимальная композиция

Роль в скрининге лекарств

Скрининг лекарств — это ключевой этап в открытии препаратов, где соединения тестируются на их эффективность в качестве лекарств. Молекулярный докинг — это инструмент, часто используемый на этом этапе для предсказания взаимодействий между лекарствами и их мишенями.

Виртуальный скрининг

Виртуальный скрининг — это методика, использующая вычислительные методы для поиска по большим базам данных химических соединений. С помощью молекулярного докинга потенциальные лекарства могут быть быстро оценены.

Этот процесс включает следующие шаги:

  1. Выбор молекул-мишеней для потенциальных взаимодействий с лекарствами.
  2. Подготовка библиотек как мишеней, так и лигандов с потенциальными активаторами или ингибиторами.
  3. Симуляции докинга между целью и каждым лигандом для предсказания аффинности связывания.
  4. Анализ результатов и выбор перспективных кандидатов для дальнейших испытаний.
Библиотека соединений Результаты докинга

Основы химии

Понимание химии, лежащей в основе молекулярного докинга и скрининга лекарств, включает несколько фундаментальных концепций. Здесь важны такие взаимодействия, как водородные связи, ван-дер-ваальсовы силы и гидрофобный эффект.

Химическое взаимодействие

Водородная связь: это сильный тип диполь-дипольного притяжения между электроотрицательным атомом в соединении и атомом водорода, связанным с другим электроотрицательным атомом.

H – O – H ... :O = C

вода карбонильная группа

Ван-дер-ваальсовы силы: это слабые силы, действующие между молекулами в результате дипольного момента, вызванного электронным облаком вокруг атома или молекулы.

Гидрофобный эффект: тенденция неполярных веществ скапливаться вместе в водных растворах, уменьшая их взаимодействие с водой.

Стерические эффекты

Стерические эффекты относятся к влиянию физических размеров и формы молекул на их реакционную способность и взаимодействия. Большие заместители или группы могут затруднять доступность определенных участков.

Во время докинга стерические столкновения важны, так как они могут помешать потенциальным лекарствам вписаться в сайт связывания.

Проблемы и возможности

Хотя молекулярный докинг и скрининг лекарств предоставляют замечательные возможности для открытия лекарств, они также представляют трудности и возможности. Предсказание точного режима связывания и точная ранжировка соединений иногда могут быть трудными.

Проблемы

Гибкость молекул: как лиганды, так и рецепторы могут быть довольно гибкими, что затрудняет предсказание правильной конформации во время связывания.

Молекулы воды: роль воды в процессе связывания не до конца понята и может повлиять на результаты докинга.

Возможности

Улучшение в обработке компьютеров и алгоритмах делает молекулярный докинг более точным и быстрым. Новые функции оценивания и модели продолжают улучшать предсказательные возможности.

Лучшее понимание биологического контекста и интеграция с другими экспериментальными данными могут значительно улучшить предсказательное моделирование.


Магистрант → 2.6.4


U
username
0%
завершено в Магистрант

← Предыдущий (2.6.3)
Соотношения структура-активность
Следующий (3) →
Неорганическая химия

Комментарии 



Молекулярный докинг и скрининг лекарств

https://www.chemistryelite.com/g/2.6.4?ceal=ru