《新药设计》课程教学大纲

《新药设计》课程简介课程编号1241522048课程名称新药设计课程性质专业选修学时32学分2学时分配授课：32实验：上机：实践：实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30%,期末成绩占70%o开课学院生物技术与食品科学学院更新时间适用专业生物技术先修课程分子生物学，分子药理学，药物化学课程内容：《新药设计》是生物技术专业专业选修课程。本门课程着重阐述药物发现所涉及的生命科学的基本原理、以及药物作用的分子生物学和分子药理学基础，表达新药研究中的方法、原理（包括先导化合物的开掘与结构优化，临床药物研究与开发等内容）；并且介绍进行创新药研究所需的药物设计的基本方法（前药原理、生物电子等排原理、挛药原理、软药原理、靶向抗癌药物的设计等），还介绍了药物设计学的前沿热点领域（组合化学、化学基因组学、计算机辅助药物设计）。通过本门课程的学习，能够使学生掌握药物研究中常用的设计原理及方法，特别是近年来药物发现的新技术和领域，为以后学习其它学科打下基础，同时也为研究新药奠定基础。三、章节学时分配章次总课时课堂讲授实验上机实践备注122234445463738493103总计3232四、教材与主要参考资料教材徐文方，新药设计与开发[M].北京市：科学出版社，2001.参考资料徐文方，新药设计原理与方法[M].北京市：中国医药科技出版社，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.《新药设计》课程教学大纲课程编号1241522048课程名称新药设计课程性质专业选修学时32学分2学时分配授课：32实验：上机：实践：实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30%,期末成绩占70%o开课学院生物技术与食品科学学院更新时间2012年9月适用专业生物技术先修课程分子生物学，分子药理学，药物化学第一章新药研究概论新药研究现状与未来趋势国内外新药研究概况21世纪新药研究的趋势与方向新药研究的近代开展合理药物设计组合化学新药开发中的现代基因技术新药设计的一般方法药物的类型衍化最正确化合物设计新药研究与筛选过程新药临床前初筛程序新药规范化筛选程序新药从发现到上市的一般过程教学难点：合理药物设计；新药开发中的现代基因技术；新药研究与筛选过程教学重点：新药设计的一般方法；新药研究与筛选过程第二章药物作用的分子生物学基础机体生物大分子的结构与功能生物大分子结构方面的特征与共性生物大分子功能方面的特征与共性生物膜的结构、功能与分子药理学生物膜的化学组成生物膜的基本结构223生物膜的液晶态生物膜的物质转运调节及其分子药理学教学难点：机体生物大分子的结构与功能；生物膜的物质转运调节及其分子药理学教学重点：生物膜的结构、功能与分子药理学第三章药物作用的分子药理学基础受体受体的基本概念受体的分类受体的结构与功能药物-受体相互作用的化学本质共价键结合非共价键的相互作用药物-受体相互适应的锁-钥关系药物与受体的互补性原子间距离对药物-受体互补性的影响影响药物-受全契合的立体化学因素药物-受体相互作用的动力学学说占领学说速率学说诱导契合学说变构学说教学难点：药物-受体相互作用的化学本质；药物-受体相互适应的锁-钥关系教学重点：药物-受体相互作用的化学本质；药物-受体相互作用的动力学学说第四章机体内源性活性调节物质——受体的机制与新药设计机体内的信息传递与内源性活性调节物质内源性生物活性调节物质的一般概念内源性生物活性调节物质的分子机制与类别含氮类内源性调节物一一受体机制与有关新药设计环腺一磷(cAMP)中的介激活类环鸟一磷(cAMP)中的介激活类两类中介激活物细胞内掏的调节调节第二、三信使的新药设计笛体类内源性调节物的分子机制与有关新药设计俗体类内源性调节物的分子机制胞浆受体的选择性结合与有关新药设计基因激活与有关的新药设计内源性生物活性肽及其类肽模拟物的设计神经系统的生物活性肽心血管系统的生物活性肽类肽的一般概念类肽的设计策略教学难点：内源性调节物受体机制与有关新药设计；内源性生物活性肽及其类肽模拟物设计教学重点：内源性活性调节物质；内源性调节物受体机制与有关新药设计；内源性生物活性肽及其类肽模拟物的设计第五章新药先导化合物的开掘与药效几何模型确实定发现先导化合物的主要来源天然产物现有药物广泛筛选研究生理机制先导化合物的随机发现广泛筛选意外发现先导化合物的定向开掘动、植物和微生物中天然活性成分的别离生命基础过程研究中开掘模型先导化合物现有药物总结性研究中发现模型先导化合物组合化学与先导物的开掘541小分子化合物库的选择及合成的基本原那么小分子化合物库的构建教学难点：动、植物和微生物中天然活性成分的别离；先导化合物的生理机制；现有药物总结性研究中发现模型先导化合物教学重点：现有药物总结性研究中发现模型先导化合物；小分子化合物库的构建第六章生物电子等排原理与新药设计生物电子等排体的开展演化过程生物电子等排体的提出与开展生物电子等排体的分类经典的生物电子等排体在新药设计中的应用一价原子或基团的取代二价原子或基团的交换三价原子或基团的交换非经典的生物电子等排体在新药设计中的应用基团反转环系的翻开与关闭具有相似极性的基团MeToo药物教学难点：经典的生物电子等排体在新药设计中的应用；MeToo药物教学重点：经典和非经典的生物电子等排体在新药设计中的应用第七章前药原理与新药设计前药原理的一般概念与前药体内活化有关的酶系前药设计的目的与方法前药原理在新药设计中的应用改善药物的体内动力学特性降低药物的毒副作用掩蔽药物的不适气味改善药物在特定部位的释放前药原理的其他应用靶向药物的设计用于介导靶向药物的受体靶向抗癌药物的设计药物-载体的偶联方法教学难点：前药设计的目的与方法；靶向药物的设计教学重点：前药设计的目的与方法；前药原理在新药设计中的应用；靶向药物的设计第八章抗代谢原理与新药设计抗代谢原理的一般概念核酸的化学核甘酸的生物合成蛋白质的结构蛋白质的生物合成酶的基础知识抗代谢类抗癌药的设计叶酸类抗代谢物的设计822喋吟类抗代谢物的设计喀咤类抗代谢物的设计氨基酸类抗代谢物的设计酶抑制剂类药物的设计B-内酰胺酶抑制剂的设计血管紧张素转化酶抑制剂的设计戊二酰辅酶A还原酶抑制剂的设计环氧化酶抑制剂的设计教学难点：抗代谢原理；抗代谢类抗癌药的设计；酶抑制剂类药物的设计教学重点：抗代谢类抗癌药的设；酶抑制剂类药物的设计第九章新药研究与开发中的基因技术基因技术中的一般方法最基因的DNA克隆技术cDNA的克隆PCR克隆技术重组蛋白质的表达转录、翻译和蛋白质修饰以大肠杆菌为宿主以酵母为宿主哺乳动物细胞中复杂蛋白质的表达转基因动物中重组蛋白质的表达昆虫细胞中重组蛋白质的表达蛋白质药物的设计蛋白质突变体蛋白质嵌合体肽和非肽类药物发现中的基因技术膜受体作为发现新药的靶点表位（抗原决定簇）显示文库转基因技术的其他应用转基因动物作为疾病模型基因治疗已上市和正在开发中的重组DNA产物教学难点：重组蛋白质的表达；蛋白质药物的设计；肽和非肽类药物发现中的基因技术教学重点：重组蛋白质的表达；蛋白质药物的设计；转基因技术的应用第十章定理药物设计定量构效关系的一般概念定量构效关系的产生与开展定量构效关系研究中的Hansch方法定量构效关系研究中的FreeWilson方法分子连接性方法其他方法3DQSAR的研究方法与策略3DQSAR在番类化合物研究中的应用3DQSAR研究中的常用方法计算机辅助配基设计计算机辅助配基设计的基本原理药效团概念及应用计算机辅助配基设计的应用教学难点：定量构效关系；3DQSAR的研究；计算机辅助配基设计教学重点：3DQSAR的研究；计算机辅助配基设计二、教学要求第一章新药研究概论教学要求：了解新药研究现状、开展与未来趋势；掌握新药设计的一般方法。第二章药物作用的分子生物学基础教学要求：熟悉机体生物大分子的结构与功能；掌握生物膜的结构、功能与分子药理学。第三章药物作用的分子药理学基础教学要求：了解受体的分类及其本质特性；了解受体与药物相互作用的本质；熟悉药物-受体相互适应的锁-钥关系；掌握药物-受体相互作用的动力学学说。第四章机体内源性活性调节物质一一受体的机制与新药设计教学要求：了解内源性活性调节物质基本概念；熟悉活性调节物质的分子机制；掌握与新药设计有关的集中内源调节物质；掌握内源性生物活性肽及其类肽模拟物的设计。第五章新药先导化合物的开掘与药效几何模型确实定教学要求：了解先导化合物的主要来源及其发现；熟悉先导化合物的定向开掘；熟悉组合化学与先导物的开掘。第六章生物电子等排原理与新药设计教学要求：了解生物电子等排体的开展演化过程；掌握经典的和非经典的生物电子等排体在新药设计中的应用；了解MeToo药物。