《新藥設計》課程教學大綱

《新藥設計》課程簡介課程編號1241522048課程名稱新藥設計課程性質專業(yè)選修學時32學分2學時分配授課：32實驗：上機：實踐：實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30%,期末成績占70%o開課學院生物技術與食品科學學院更新時間適用專業(yè)生物技術先修課程分子生物學，分子藥理學，藥物化學課程內容：《新藥設計》是生物技術專業(yè)專業(yè)選修課程。本門課程著重闡述藥物發(fā)現(xiàn)所涉及的生命科學的基本原理、以及藥物作用的分子生物學和分子藥理學基礎，表達新藥研究中的方法、原理（包括先導化合物的開掘與結構優(yōu)化，臨床藥物研究與開發(fā)等內容）；并且介紹進行創(chuàng)新藥研究所需的藥物設計的基本方法（前藥原理、生物電子等排原理、攣藥原理、軟藥原理、靶向抗癌藥物的設計等），還介紹了藥物設計學的前沿熱點領域（組合化學、化學基因組學、計算機輔助藥物設計）。通過本門課程的學習，能夠使學生掌握藥物研究中常用的設計原理及方法，特別是近年來藥物發(fā)現(xiàn)的新技術和領域，為以后學習其它學科打下基礎，同時也為研究新藥奠定基礎。三、章節(jié)學時分配章次總課時課堂講授實驗上機實踐備注122234445463738493103總計3232四、教材與主要參考資料教材徐文方，新藥設計與開發(fā)[M].北京市：科學出版社，2001.參考資料徐文方，新藥設計原理與方法[M].北京市：中國醫(yī)藥科技出版社，1997.BriefIntroductionCode1241522048TitleNovelDrugDesignCoursenatureSelectiveSemesterHours32Credits2SemesterHourStructureLecture：32Experiment：ComputerLab：Practice：Practice(Week)：AssessmentClosedbookexamination,usuallyresultsaccountedfor30%,thefinalgradeaccountedfor70%.OfferedbySchoolofBio-EngineeringandFoodScienceDate2012-9forBio-engineeringPrerequisiteMolecularBiology,MolecularPharmacology,PharmaceuticalChemistryCourseDescription:uNovelDrugDesignation^^isaselectivecourseforthecollegestudentsofbio-engineeringmajor.ThisCourseillustratesthehistoryandbasicbiologicalprinciplesinvolvedindrugdiscovery,thepharmacologicalandmolecularmechanismofdrugaction,themethodsandprinciples(includingexplorationandstructuraloptimizationofleadcompound,clinicaldrugresearchanddevelopment,andsoon)involvedindrugresearch,innovativedrugdesignmethods(prodrugprinciple,bioisostericprinciple,twindrugsprinciple,softdrugsprinciple,targetedanti-cancerdrugdesign,etc.),andforefrontresearchfieldofnoveldrugdesign(combinativechemistry,chemicalgenomics,computer-aideddrugdesign).Thiscourseenablesstudentstomasterthedesignprinciplesandmethodsindrugresearch,especiallythelatesttechnologyandfieldindrugdiscovery,andlaysthefoundationforfurtherlearningothersubjectsandfurthernoveldrugsdesignation.《新藥設計》課程教學大綱課程編號1241522048課程名稱新藥設計課程性質專業(yè)選修學時32學分2學時分配授課：32實驗：上機：實踐：實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30%,期末成績占70%o開課學院生物技術與食品科學學院更新時間2012年9月適用專業(yè)生物技術先修課程分子生物學，分子藥理學，藥物化學第一章新藥研究概論新藥研究現(xiàn)狀與未來趨勢國內外新藥研究概況21世紀新藥研究的趨勢與方向新藥研究的近代開展合理藥物設計組合化學新藥開發(fā)中的現(xiàn)代基因技術新藥設計的一般方法藥物的類型衍化最正確化合物設計新藥研究與篩選過程新藥臨床前初篩程序新藥規(guī)范化篩選程序新藥從發(fā)現(xiàn)到上市的一般過程教學難點：合理藥物設計；新藥開發(fā)中的現(xiàn)代基因技術；新藥研究與篩選過程教學重點：新藥設計的一般方法；新藥研究與篩選過程第二章藥物作用的分子生物學基礎機體生物大分子的結構與功能生物大分子結構方面的特征與共性生物大分子功能方面的特征與共性生物膜的結構、功能與分子藥理學生物膜的化學組成生物膜的基本結構223生物膜的液晶態(tài)生物膜的物質轉運調節(jié)及其分子藥理學教學難點：機體生物大分子的結構與功能；生物膜的物質轉運調節(jié)及其分子藥理學教學重點：生物膜的結構、功能與分子藥理學第三章藥物作用的分子藥理學基礎受體受體的基本概念受體的分類受體的結構與功能藥物-受體相互作用的化學本質共價鍵結合非共價鍵的相互作用藥物-受體相互適應的鎖-鑰關系藥物與受體的互補性原子間距離對藥物-受體互補性的影響影響藥物-受全契合的立體化學因素藥物-受體相互作用的動力學學說占領學說速率學說誘導契合學說變構學說教學難點：藥物-受體相互作用的化學本質；藥物-受體相互適應的鎖-鑰關系教學重點：藥物-受體相互作用的化學本質；藥物-受體相互作用的動力學學說第四章機體內源性活性調節(jié)物質——受體的機制與新藥設計機體內的信息傳遞與內源性活性調節(jié)物質內源性生物活性調節(jié)物質的一般概念內源性生物活性調節(jié)物質的分子機制與類別含氮類內源性調節(jié)物一一受體機制與有關新藥設計環(huán)腺一磷(cAMP)中的介激活類環(huán)鳥一磷(cAMP)中的介激活類兩類中介激活物細胞內掏的調節(jié)調節(jié)第二、三信使的新藥設計笛體類內源性調節(jié)物的分子機制與有關新藥設計俗體類內源性調節(jié)物的分子機制胞漿受體的選擇性結合與有關新藥設計基因激活與有關的新藥設計內源性生物活性肽及其類肽模擬物的設計神經系統(tǒng)的生物活性肽心血管系統(tǒng)的生物活性肽類肽的一般概念類肽的設計策略教學難點：內源性調節(jié)物受體機制與有關新藥設計；內源性生物活性肽及其類肽模擬物設計教學重點：內源性活性調節(jié)物質；內源性調節(jié)物受體機制與有關新藥設計；內源性生物活性肽及其類肽模擬物的設計第五章新藥先導化合物的開掘與藥效幾何模型確實定發(fā)現(xiàn)先導化合物的主要來源天然產物現(xiàn)有藥物廣泛篩選研究生理機制先導化合物的隨機發(fā)現(xiàn)廣泛篩選意外發(fā)現(xiàn)先導化合物的定向開掘動、植物和微生物中天然活性成分的別離生命基礎過程研究中開掘模型先導化合物現(xiàn)有藥物總結性研究中發(fā)現(xiàn)模型先導化合物組合化學與先導物的開掘541小分子化合物庫的選擇及合成的基本原那么小分子化合物庫的構建教學難點：動、植物和微生物中天然活性成分的別離；先導化合物的生理機制；現(xiàn)有藥物總結性研究中發(fā)現(xiàn)模型先導化合物教學重點：現(xiàn)有藥物總結性研究中發(fā)現(xiàn)模型先導化合物；小分子化合物庫的構建第六章生物電子等排原理與新藥設計生物電子等排體的開展演化過程生物電子等排體的提出與開展生物電子等排體的分類經典的生物電子等排體在新藥設計中的應用一價原子或基團的取代二價原子或基團的交換三價原子或基團的交換非經典的生物電子等排體在新藥設計中的應用基團反轉環(huán)系的翻開與關閉具有相似極性的基團MeToo藥物教學難點：經典的生物電子等排體在新藥設計中的應用；MeToo藥物教學重點：經典和非經典的生物電子等排體在新藥設計中的應用第七章前藥原理與新藥設計前藥原理的一般概念與前藥體內活化有關的酶系前藥設計的目的與方法前藥原理在新藥設計中的應用改善藥物的體內動力學特性降低藥物的毒副作用掩蔽藥物的不適氣味改善藥物在特定部位的釋放前藥原理的其他應用靶向藥物的設計用于介導靶向藥物的受體靶向抗癌藥物的設計藥物-載體的偶聯(lián)方法教學難點：前藥設計的目的與方法；靶向藥物的設計教學重點：前藥設計的目的與方法；前藥原理在新藥設計中的應用；靶向藥物的設計第八章抗代謝原理與新藥設計抗代謝原理的一般概念核酸的化學核甘酸的生物合成蛋白質的結構蛋白質的生物合成酶的基礎知識抗代謝類抗癌藥的設計葉酸類抗代謝物的設計822喋吟類抗代謝物的設計喀咤類抗代謝物的設計氨基酸類抗代謝物的設計酶抑制劑類藥物的設計B-內酰胺酶抑制劑的設計血管緊張素轉化酶抑制劑的設計戊二酰輔酶A還原酶抑制劑的設計環(huán)氧化酶抑制劑的設計教學難點：抗代謝原理；抗代謝類抗癌藥的設計；酶抑制劑類藥物的設計教學重點：抗代謝類抗癌藥的設；酶抑制劑類藥物的設計第九章新藥研究與開發(fā)中的基因技術基因技術中的一般方法最基因的DNA克隆技術cDNA的克隆PCR克隆技術重組蛋白質的表達轉錄、翻譯和蛋白質修飾以大腸桿菌為宿主以酵母為宿主哺乳動物細胞中復雜蛋白質的表達轉基因動物中重組蛋白質的表達昆蟲細胞中重組蛋白質的表達蛋白質藥物的設計蛋白質突變體蛋白質嵌合體肽和非肽類藥物發(fā)現(xiàn)中的基因技術膜受體作為發(fā)現(xiàn)新藥的靶點表位（抗原決定簇）顯示文庫轉基因技術的其他應用轉基因動物作為疾病模型基因治療已上市和正在開發(fā)中的重組DNA產物教學難點：重組蛋白質的表達；蛋白質藥物的設計；肽和非肽類藥物發(fā)現(xiàn)中的基因技術教學重點：重組蛋白質的表達；蛋白質藥物的設計；轉基因技術的應用第十章定理藥物設計定量構效關系的一般概念定量構效關系的產生與開展定量構效關系研究中的Hansch方法定量構效關系研究中的FreeWilson方法分子連接性方法其他方法3DQSAR的研究方法與策略3DQSAR在番類化合物研究中的應用3DQSAR研究中的常用方法計算機輔助配基設計計算機輔助配基設計的基本原理藥效團概念及應用計算機輔助配基設計的應用教學難點：定量構效關系；3DQSAR的研究；計算機輔助配基設計教學重點：3DQSAR的研究；計算機輔助配基設計二、教學要求第一章新藥研究概論教學要求：了解新藥研究現(xiàn)狀、開展與未來趨勢；掌握新藥設計的一般方法。第二章藥物作用的分子生物學基礎教學要求：熟悉機體生物大分子的結構與功能；掌握生物膜的結構、功能與分子藥理學。第三章藥物作用的分子藥理學基礎教學要求：了解受體的分類及其本質特性；了解受體與藥物相互作用的本質；熟悉藥物-受體相互適應的鎖-鑰關系；掌握藥物-受體相互作用的動力學學說。第四章機體內源性活性調節(jié)物質一一受體的機制與新藥設計教學要求：了解內源性活性調節(jié)物質基本概念；熟悉活性調節(jié)物質的分子機制；掌握與新藥設計有關的集中內源調節(jié)物質；掌握內源性生物活性肽及其類肽模擬物的設計。第五章新藥先導化合物的開掘與藥效幾何模型確實定教學要求：了解先導化合物的主要來源及其發(fā)現(xiàn)；熟悉先導化合物的定向開掘；熟悉組合化學與先導物的開掘。第六章生物電子等排原理與新藥設計教學要求：了解生物電子等排體的開展演化過程；掌握經典的和非經典的生物電子等排體在新藥設計中的應用；了解MeToo藥物。