计算机辅助药物分子设计
出版时间:
2004-07
版次:
1
ISBN:
9787502555207
定价:
75.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
其他
正文语种:
简体中文
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-
从20世纪90年代以后，随着计算机技术的发展以及药物化学、分子生物学和计算化学的发展，计算机辅助药物分子设计（CADD）已经发展成为一门完善和新兴的研究领域。同时，CADD的发展和应用，也大大促进了药物设计和新药开发的效率。CADD已经成为合理药物设计中不可或缺的一环，在药物设计中起着越来越重要的作用，因此，CADD方法的理论和应用研究具有非常重要的意义。国内关于这方面的专著还很少，作者结合自己课题组的工作，并在参考大量文献以及大量研究实例的基础上，对CADD方法进行了系统而详尽的阐述。《计算机辅助药物分子设计》对CADD的传统方法以及一些新的方法都进行了介绍，而且结合大量实例对药物设计的基本和具体操作进行了详尽的论述，是一本理论与实践相结合的论著。《计算机辅助药物分子设计》对于从事药物研究的研究人员和教学工作者，是一本非常有益的参考书；《计算机辅助药物分子设计》所涉及的理论计算方法，对从事计算机化学、计算生物学、化学信息学以及生物信息学的研究工作者也具有重要的参考价值；《计算机辅助药物分子设计》也可以作为药化学、理论化学以及分子生物学等专业的大学生和研究生的参考书。 第一章药物研究及计算机辅助药物分子设计
第一节药物研究和开发的历史及现状
第二节现代药物研究的四大技术支柱
一、分子生物学、基因组学及蛋白质组学
二、组合化学
三、高通量筛选
四、与药物研究相关的信息科学及技术
第三节计算机辅助药物分子设计
一、概述
二、CADD方法的分类
第二章计算化学中的最优化方法
第一节引论
一、最优化问题概述
二、数学预备知识
三、最优化条件
第二节数值最优化方法
一、最优化算法的基本结构
二、无约束问题的最优化方法
第三章计算化学中的非数值最优化方法
第一节引论
一、计算复杂性
二、局部搜索算法
三、组合优化问题算法设计的思路
第二节模拟退火
第三节遗传算法
第四节神经网络
一、人工神经网络基本模型简介
二、用于优化计算的网络模型连续型Hopfield网络
三、自组织网
第四章分子力场和力场参数化
第一节分子力场的势函数形式
第二节分子力场的分类
一、传统力场
二、第二代力场
三、通用力场
四、其他力场
第三节力场参数的拟合
第五章构象分析方法
第一节小分子的构象分析方法
一、系统搜索方法
二、片段连接方法
三、随机搜索方法
四、距离几何方法
五、分子动力学方法
六、基于遗传算法的构象分析方法
第二节蛋白质结构的预测
第六章分子动力学
第一节积分方法
第二节初始化
第三节粒子受力的求算
第四节边界条件
第五节非键相互作用能的处理
一、截断值方法
二、FMM方法
三、BarnesHuts算法
四、周期性边界条件方法
第六节约束条件动力学
第七节恒温和恒压分子动力学
第八节分子动力学轨迹分析
第七章溶剂效应
第一节显示溶剂模型
第二节连续介质模型
一、表面加和模型
二、泊松玻耳兹曼模型
三、GB/SA模型
四、模型多级矩展开方法
五、极化的连续介质模型
六、SMx系列溶剂化模型
第八章结合自由能计算
第一节引言
一、熵增加原理和Gibbs自由能
二、受体配体结合的亲和力
三、自由能计算方法的分类
第二节自由能微扰和热力学积分方法
三、FEP和TI在药物设计中的应用
第三节基于主方程的自由能计算方法
一、MM/PBSA方法的原理
二、MM/PBSA方法的应用
三、MM/PBSA方法的发展和完善
第四节基于经验方程的自由能预测
一、Bhm的自由能预测模型
二、Eldredge的自由能预测模型
三、Head的自由能预测模型
第五节LIE方法
第九章定量构效关系方法研究
第一节二维定量构效关系方法
一、Hansch法
二、FreeWilson法
三、各种参数
第二节建立定量构效关系模型的统计方法
一、回归分析
二、遗传算法
三、人工神经网络
第三节三维定量构效关系方法
一、距离几何3DQSAR
二、分子形状分析
三、比较分子场分析方法
四、虚拟受体方法
第四节QSAR的应用
一、2DQSAR的应用
二、3DQSAR的应用
参考文献
第十章药效团模型方法
第一节药效团模型的表达
一、药效特征元素
二、几何约束
第二节药效团模型的识别
一、药效团识别的基本步骤
二、分子叠合和活性构象
第三节基于药效团模型的数据库搜索
一、基于药效团的数据库搜索
二、柔性构象搜索
第四节药效团识别系统
一、Receptor
二、Apex3D
三、DISCO
四、GASP
五、CATALYST
六、几种药效团识别系统的性能比较
第五节药效团模型方法的应用
一、MuscarinicM3受体拮抗剂的设计
二、5HT3受体拮抗剂的设计
三、MC增生抑制剂的设计
四、PKC抑制剂的设计
五、HIV1整合酶抑制剂的设计
第十一章分子对接方法
第一节分子对接的原理
一、分子对接的理论基础
二、分子对接方法的分类
三、分子对接方法中的重要问题
第二节几种有代表性的分子对接方法
一、DOCK
二、AUTODOCK
三、FlexX
四、Affinity
五、LigandFit
六、SFDOCK
第三节虚拟筛选的策略
第四节分子对接在药物设计中的应用
一、胸苷酸合成酶抑制剂的设计
二、DHFR抑制剂的设计
三、EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究
第十二章从头设计方法
第一节从头设计方法的分类
一、片段定位法
二、位点连接法
三、片段连接法
四、逐步生长法
第二节几种重要的从头设计方法
一、GRID
二、MCSS
三、HINT
四、LUDI
五、Leapfrog
第三节从头设计在药物开发中的应用
一、fⅩa抑制剂的设计
二、全新FKBP12配体的设计
第十三章分子三维结构数据库和虚拟组合化学
第一节三维结构数据库
一、剑桥结构数据库
二、国家癌症研究所
三、AvailableChemicalsDirectory3D(ACD3D)
四、AvailableChemicalsDirectoryScreening(ACDSC)
五、MDLDrugDataReport3D(MDDR3D)
六、ComprehensiveMedicinalChemistry(CMC)
七、类似物设计的结构数据库BIOSTER
八、Chapman&HallDictionaryofNaturalProduct(DNP)
九、Metabolite
十、Toxicity
十一、中草药三维结构数据库
第二节分子结构的拓扑表达和结构转化
一、分子结构的拓扑表达
二、分子三维结构的转化
第三节数据库搜索技术
一、子结构匹配
二、相似性搜索
第四节重要的三维结构搜索系统
一、MDL/Base
二、Unity
第五节计算组合化学方法
第十四章药代动力学特征和毒性的预测
第一节药代动力学特征的预测
一、脂水分配系数
二、脑血分配系数
三、肠通透性
四、水溶性
第二节分子毒性的预测
一、引论
二、计算机辅助的化合物毒性预测方法
三、常见化合物毒性预测软件
第十五章EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究
第一节酪氨酸蛋白激酶
一、PTK的结构特征
二、EGFR的结构特征
三、EGFR抑制剂的分类
第二节苯胺喹唑啉类抑制剂的三维构效关系
第三节EGFR和喹唑啉类抑制剂结合模式的预测
第十六章HIV1蛋白酶抑制剂的设计
第一节HIV1病毒的结构和侵袭靶细胞的机制
第二节基于HIV蛋白酶的抑制剂设计
附录一分子模拟方法中常用概念和名词
一、分子坐标表示
二、分子表面
三、分子图形显示模型
四、量化计算常见术语简介
附录二药物分子设计中常用软件列表
1大型分子模拟软件系统
2小型分子模拟软件系统
3小型药物设计软件系统
4常用量化计算软件
5分子力学、分子动力学和蒙特卡罗模拟软件
6QSAR和分子参数计算软件
7药效团模拟软件
8分子对接软件
9从头设计方法
10分子相似性和差异性分析以及组合库设计
11药代动力学和毒性预测软件
12蛋白质三维结构模建、结构评估和活性位点预测软件
13数据库搜索软件
14分子叠合
15二维转三维和文件格式转换软件
16分子显示软件
17求解PB方程的软件
18化学软件开发包
19国内主要软件代理商的相关信息
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内容简介:
从20世纪90年代以后，随着计算机技术的发展以及药物化学、分子生物学和计算化学的发展，计算机辅助药物分子设计（CADD）已经发展成为一门完善和新兴的研究领域。同时，CADD的发展和应用，也大大促进了药物设计和新药开发的效率。CADD已经成为合理药物设计中不可或缺的一环，在药物设计中起着越来越重要的作用，因此，CADD方法的理论和应用研究具有非常重要的意义。国内关于这方面的专著还很少，作者结合自己课题组的工作，并在参考大量文献以及大量研究实例的基础上，对CADD方法进行了系统而详尽的阐述。《计算机辅助药物分子设计》对CADD的传统方法以及一些新的方法都进行了介绍，而且结合大量实例对药物设计的基本和具体操作进行了详尽的论述，是一本理论与实践相结合的论著。《计算机辅助药物分子设计》对于从事药物研究的研究人员和教学工作者，是一本非常有益的参考书；《计算机辅助药物分子设计》所涉及的理论计算方法，对从事计算机化学、计算生物学、化学信息学以及生物信息学的研究工作者也具有重要的参考价值；《计算机辅助药物分子设计》也可以作为药化学、理论化学以及分子生物学等专业的大学生和研究生的参考书。
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目录:
第一章药物研究及计算机辅助药物分子设计
第一节药物研究和开发的历史及现状
第二节现代药物研究的四大技术支柱
一、分子生物学、基因组学及蛋白质组学
二、组合化学
三、高通量筛选
四、与药物研究相关的信息科学及技术
第三节计算机辅助药物分子设计
一、概述
二、CADD方法的分类
第二章计算化学中的最优化方法
第一节引论
一、最优化问题概述
二、数学预备知识
三、最优化条件
第二节数值最优化方法
一、最优化算法的基本结构
二、无约束问题的最优化方法
第三章计算化学中的非数值最优化方法
第一节引论
一、计算复杂性
二、局部搜索算法
三、组合优化问题算法设计的思路
第二节模拟退火
第三节遗传算法
第四节神经网络
一、人工神经网络基本模型简介
二、用于优化计算的网络模型连续型Hopfield网络
三、自组织网
第四章分子力场和力场参数化
第一节分子力场的势函数形式
第二节分子力场的分类
一、传统力场
二、第二代力场
三、通用力场
四、其他力场
第三节力场参数的拟合
第五章构象分析方法
第一节小分子的构象分析方法
一、系统搜索方法
二、片段连接方法
三、随机搜索方法
四、距离几何方法
五、分子动力学方法
六、基于遗传算法的构象分析方法
第二节蛋白质结构的预测
第六章分子动力学
第一节积分方法
第二节初始化
第三节粒子受力的求算
第四节边界条件
第五节非键相互作用能的处理
一、截断值方法
二、FMM方法
三、BarnesHuts算法
四、周期性边界条件方法
第六节约束条件动力学
第七节恒温和恒压分子动力学
第八节分子动力学轨迹分析
第七章溶剂效应
第一节显示溶剂模型
第二节连续介质模型
一、表面加和模型
二、泊松玻耳兹曼模型
三、GB/SA模型
四、模型多级矩展开方法
五、极化的连续介质模型
六、SMx系列溶剂化模型
第八章结合自由能计算
第一节引言
一、熵增加原理和Gibbs自由能
二、受体配体结合的亲和力
三、自由能计算方法的分类
第二节自由能微扰和热力学积分方法
三、FEP和TI在药物设计中的应用
第三节基于主方程的自由能计算方法
一、MM/PBSA方法的原理
二、MM/PBSA方法的应用
三、MM/PBSA方法的发展和完善
第四节基于经验方程的自由能预测
一、Bhm的自由能预测模型
二、Eldredge的自由能预测模型
三、Head的自由能预测模型
第五节LIE方法
第九章定量构效关系方法研究
第一节二维定量构效关系方法
一、Hansch法
二、FreeWilson法
三、各种参数
第二节建立定量构效关系模型的统计方法
一、回归分析
二、遗传算法
三、人工神经网络
第三节三维定量构效关系方法
一、距离几何3DQSAR
二、分子形状分析
三、比较分子场分析方法
四、虚拟受体方法
第四节QSAR的应用
一、2DQSAR的应用
二、3DQSAR的应用
参考文献
第十章药效团模型方法
第一节药效团模型的表达
一、药效特征元素
二、几何约束
第二节药效团模型的识别
一、药效团识别的基本步骤
二、分子叠合和活性构象
第三节基于药效团模型的数据库搜索
一、基于药效团的数据库搜索
二、柔性构象搜索
第四节药效团识别系统
一、Receptor
二、Apex3D
三、DISCO
四、GASP
五、CATALYST
六、几种药效团识别系统的性能比较
第五节药效团模型方法的应用
一、MuscarinicM3受体拮抗剂的设计
二、5HT3受体拮抗剂的设计
三、MC增生抑制剂的设计
四、PKC抑制剂的设计
五、HIV1整合酶抑制剂的设计
第十一章分子对接方法
第一节分子对接的原理
一、分子对接的理论基础
二、分子对接方法的分类
三、分子对接方法中的重要问题
第二节几种有代表性的分子对接方法
一、DOCK
二、AUTODOCK
三、FlexX
四、Affinity
五、LigandFit
六、SFDOCK
第三节虚拟筛选的策略
第四节分子对接在药物设计中的应用
一、胸苷酸合成酶抑制剂的设计
二、DHFR抑制剂的设计
三、EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究
第十二章从头设计方法
第一节从头设计方法的分类
一、片段定位法
二、位点连接法
三、片段连接法
四、逐步生长法
第二节几种重要的从头设计方法
一、GRID
二、MCSS
三、HINT
四、LUDI
五、Leapfrog
第三节从头设计在药物开发中的应用
一、fⅩa抑制剂的设计
二、全新FKBP12配体的设计
第十三章分子三维结构数据库和虚拟组合化学
第一节三维结构数据库
一、剑桥结构数据库
二、国家癌症研究所
三、AvailableChemicalsDirectory3D(ACD3D)
四、AvailableChemicalsDirectoryScreening(ACDSC)
五、MDLDrugDataReport3D(MDDR3D)
六、ComprehensiveMedicinalChemistry(CMC)
七、类似物设计的结构数据库BIOSTER
八、Chapman&HallDictionaryofNaturalProduct(DNP)
九、Metabolite
十、Toxicity
十一、中草药三维结构数据库
第二节分子结构的拓扑表达和结构转化
一、分子结构的拓扑表达
二、分子三维结构的转化
第三节数据库搜索技术
一、子结构匹配
二、相似性搜索
第四节重要的三维结构搜索系统
一、MDL/Base
二、Unity
第五节计算组合化学方法
第十四章药代动力学特征和毒性的预测
第一节药代动力学特征的预测
一、脂水分配系数
二、脑血分配系数
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第二节分子毒性的预测
一、引论
二、计算机辅助的化合物毒性预测方法
三、常见化合物毒性预测软件
第十五章EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究
第一节酪氨酸蛋白激酶
一、PTK的结构特征
二、EGFR的结构特征
三、EGFR抑制剂的分类
第二节苯胺喹唑啉类抑制剂的三维构效关系
第三节EGFR和喹唑啉类抑制剂结合模式的预测
第十六章HIV1蛋白酶抑制剂的设计
第一节HIV1病毒的结构和侵袭靶细胞的机制
第二节基于HIV蛋白酶的抑制剂设计
附录一分子模拟方法中常用概念和名词
一、分子坐标表示
二、分子表面
三、分子图形显示模型
四、量化计算常见术语简介
附录二药物分子设计中常用软件列表
1大型分子模拟软件系统
2小型分子模拟软件系统
3小型药物设计软件系统
4常用量化计算软件
5分子力学、分子动力学和蒙特卡罗模拟软件
6QSAR和分子参数计算软件
7药效团模拟软件
8分子对接软件
9从头设计方法
10分子相似性和差异性分析以及组合库设计
11药代动力学和毒性预测软件
12蛋白质三维结构模建、结构评估和活性位点预测软件
13数据库搜索软件
14分子叠合
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