《藥物設計學》課程教學大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《藥物設計學》課程教學大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號1723S01002開課單位藥學院課程名稱（中文）藥物設計學（英文）DrugDesignMethodology課程性質(zhì)選修考核類型考查課程學分2課程學時34課程類別專業(yè)擴展課先修課程大學計算機、有機化學、生物化學適用專業(yè)（類）藥學二、課程描述及目標（一）課程簡介《藥物設計學》主要講授研究和開發(fā)新藥基本技術和手段，是目前藥物研究的前沿和熱點，也是各大院校藥學專業(yè)的核心課程。本課程將介紹經(jīng)典的藥物設計的基礎知識以及近年來發(fā)展起來的有關藥物設計的新理論和前沿技術，重點闡述計算機輔助藥物設計的基礎知識、方法和操作。旨在通過理論教學和實踐操作訓練，使學生掌握藥物設計的基本知識；掌握藥物設計的基本原理；具備專業(yè)文獻閱讀的能力，為今后從事藥物研發(fā)工作奠定一定基礎。（二）教學目標通過本課程的學習可以掌握藥物設計的基礎理論和技術，包括藥物作用的受體學說，藥物與受體作用的方式，以及基于結(jié)構的藥物設計、基于片段的藥物設計等新技術，掌握經(jīng)典藥物設計和目前常用的計算機輔助藥物設計的方法，熟悉計算機輔助藥物設計的分子圖形學工作站有關系統(tǒng)和軟件。最后，本課程將指導學生初步了解機器學習等AI技術輔助藥物設計的主要內(nèi)容和方法。課程目標1：熟悉藥物與靶標作用的機制，掌握藥物與靶標的作用力類型。課程目標2：掌握經(jīng)典藥物設計的理論、方法和應用課程目標3：掌握計算機輔助藥物設計的基礎知識、理論、技術及現(xiàn)代新理論和新技術在藥物設計中的應用課程目標4：掌握基于信號轉(zhuǎn)導通路的藥物設計方法、基于酶和核酸藥物設計方法。課程目標5：加強對當前我國藥物研發(fā)現(xiàn)在的認識，提升民族自豪感，增強政治認同和文化自信，加強思想道德修養(yǎng)。三、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1-1：掌握藥物化學、藥理學、藥劑學和藥物分析學等學科的基本理論、基本知識和基本技能課程目標1課程目標2課程目標30.21-4：了解藥學及相關學科的發(fā)展動態(tài)和前沿信息課程目標30.22-2：具備從事藥物研發(fā)、生產(chǎn)、流通、管理、質(zhì)量控制和藥學服務等工作的基本能力課程目標2課程目標3課程目標4課程目標50.33-1：具有初步的科學研究和實際工作能力，具有一定的批判性思維能力課程目標2課程目標3課程目標4課程目標50.3四、教學方式與方法課堂講授、翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論、小組互評。五、教學重點與難點（一）教學重點1、藥物作用基礎及受體學說。2、Lipinski等類藥規(guī)則概念及應用。3、經(jīng)典藥物設計策略。4、計算機輔助藥物設計原理。5、蛋白質(zhì)三維結(jié)構預測法。6、3D-QSAR的常用研究方法。7、分子對接及全新藥物設計。8、基于酶、受體、核酸等大分子的藥物設計方法。（二）教學難點1、受體學說以及藥物與受體作用方式。2、受體大分子3D結(jié)構的查看與分析。3、分子對接中的優(yōu)化方法和評價方法。4、藥效團模型的建立及基于藥效團模型的數(shù)據(jù)庫搜索。六、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求學時教學方式對應課程目標1第一章藥物作用的生命科學基礎1.了解藥物設計的發(fā)展與應用、藥物與靶點作用的學說、生物膜與藥物跨膜轉(zhuǎn)運概念。2.熟悉藥物作用的生物靶點。3.掌握誘導契合學說、藥物與受體作用力的類型。2課堂講授課程目標12第二章經(jīng)典藥物設計方法1.了解經(jīng)典藥物設計的方法；代謝原理；生物電子等排體的定義與發(fā)展；分子雜合原理與孿藥概念、應用；組合化學與高通量篩選技術2.熟悉先導化合物的概念、來源、優(yōu)化；基于代謝產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)新藥的策略；靶向前藥的設計與應用；多靶點藥物設計方法。3.掌握常見生物電子等排體結(jié)構、在藥物設計中的應用、Me-too藥物的概念和設計策略；基于代謝拮抗的藥物設計策略；前藥設計的原理和方法。8課堂講授小組展示課程目標23第三章計算機輔助藥物設計基礎1.了解計算機輔助藥物設計的發(fā)展與基本概況；分子力場的概念及其適用范圍；序列分析與比對和蛋白質(zhì)結(jié)構預測的概念及理論基礎；分子動力學模擬方法及結(jié)合自由能的計算。2.熟悉計算機輔助藥物設計主要技術、分類、應用；常用軟件；常用小分子數(shù)據(jù)庫，蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫和藥效團數(shù)據(jù)庫。3.掌握獲取分子結(jié)構的方法和分子模型的表示方法；大分子3D結(jié)構和藥物結(jié)合模式的分析方法；熟悉；DiscoveryStudio主界面和基礎操作；藥物分子的結(jié)構特征、分子描述符、幾何優(yōu)化、能量優(yōu)化、分子性質(zhì)計算和構象分析。4課堂講授小組展示實戰(zhàn)演練課程目標34第四章基于靶點結(jié)構的藥物設計1.了解分子對接、虛擬篩選的概念、發(fā)展和應用；全新藥物設計的理論基礎和主要方法；蛋白結(jié)構預測的理論基礎和主要方法。2.熟悉基于靶點結(jié)構的藥物設計和直接藥物設計的定義與發(fā)展；直接藥物設計的方法、策略、軟件。3.掌握分子對接的實現(xiàn)過程、結(jié)果的分析；打分函數(shù)，分子對接主要算法；基于分子對接的虛擬篩選和先導化合物發(fā)現(xiàn)；用DiscoveryStudio進行分子對接流程；同源建模技術和基于同源建模的藥物設計。10課堂講授小組展示實戰(zhàn)演練課程目標35第五章基于配體結(jié)構的藥物設計1.了解定量構效關系和2D-QSAR；3D-QSAR的幾種分析方法：距離幾何法（DG）；分子形狀分析法（MSA）；比較分子力場分析法（CoMFA）；比較分子相似性指數(shù)分析法（CoMSIA）2.熟悉Hansch方法的理論基礎及各參數(shù)意義及其對活性影響的分析、Hansch方法在藥物設計中的應用、配體相似性搜索。3.掌握藥效團模型法、用藥效團模型進行虛擬篩選。4課堂講授小組展示實戰(zhàn)演練課程目標36第六章類藥性及其在藥物設計中的應用1.了解藥物在體內(nèi)的過程和藥代藥代動力學參數(shù)；藥物開發(fā)早期類藥性評價的重要性2.熟悉藥物的類藥性與成藥性、藥物類藥性質(zhì)的基本參數(shù)。3.掌握小分子類藥性質(zhì)評價的方法；ADME性質(zhì)預測流程；ADME性質(zhì)預測參數(shù)的意義；類藥性質(zhì)在藥物開發(fā)中的應用。4課堂講授小組展示實戰(zhàn)演練課程目標37第九章藥物設計前沿1.了解計算機輔助藥物設計的最新技術和方法、計算機輔助藥物設計的發(fā)展方向。2、熟悉基于結(jié)構的藥物設計、基于片段的藥物設計、反向分子對接等技術的理論技術、操作流程和應用。3、了解人工智能在藥物設計中的應用。2講授討論課程目標3合計34七、實驗內(nèi)容、基本要求與學時分配（如有實驗，則需再按以下格式繼續(xù)填寫）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容與要求學時類型對應課程目標1演示性課程目標1合計注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括“演示性”、“驗證性”、“設計性”、“探究性”、“其它”等。八、學業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細則對應課程目標平時考核50%出勤5%考勤情況作業(yè)15%完成進度、準確度課程目標1-4小組分享20%內(nèi)容、形式、互評課程目標1-5小組競賽20%排名、完整度課程目標1-4個人表現(xiàn)20%小組中個人表現(xiàn)、個人課堂表現(xiàn)課程目標1-5思政論文20%政治認同、文化自信、人生觀、價值觀課程目標5實驗考核期末考核50%期末論文課程目標1-4九、課程目標達成評價課程目標的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學效果越好。課程目標達成度畢業(yè)要求指標點達成度十、教材與教學參考書（一）教材《藥物設計學》，方