基于蛋白结构的成药性预测新方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21575128
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0310.化学信息学与人工智能
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Poor drugability (ADME and toxicity) is indeed an important reason for stopping further development of drug candidates. The experimental evaluations of drugability are time-consuming and expensive, and therefore there is a tremendous need for developing high quality and reliable in silico models to evaluate drugability for compounds in libraries and molecules virtually synthesized with computers. In this proposal, we will focus on the development of new theoretical approaches for drugability predictions based on the characterization of protein-ligand interactions for three important ADMET-related proteins, including P-glycoprotein, hERG and PXR. First, a new MM/GBSA protocol based on variable dielectric GB model and a fast approach to estimate the conformational entropy based upon atom-weighted solvent surface area calculations will be developed, and then the best strategy for the accurate estimation of binding free energies will be determined. Then, three protein-based approaches for drugability predictions will be developed and compared, which include the approach based on molecular docking, molecular dynamics (MD) simulations and free energy calculations, the approach based on protein-ligand free energy decomposition and machine learning techniques, and the approach by combining structure-based pharmacophore modeling and machining learning techniques. We believe that our research will be very promising for the development of new theoretical methods to estimate binding free energies, the understanding of the recognition mechanism between ADMET proteins and drug molecules, and the accurate estimation for important drugability descriptors.
药代动力学或毒性(ADMET)等成药性缺陷是导致药物开发失败的主要原因。成药性实验评估代价高,周期长,因此发展可靠的成药性预测模型具有非常重要的研究意义和重大的应用前景。本课题拟针对3个重要的ADMET相关蛋白(P糖蛋白、hERG钾离子通道及孕烷X受体),发展基于蛋白-配体相互作用分析的成药性预测方法,主要研究内容包括:(1). 发展基于可变介电常数的MM/GBSA方法,完善基于加权溶剂可及表面的高效构象熵计算方法,并探索对ADMET蛋白最佳的结合自由能计算策略;(2). 发展并比较3种基于蛋白结构的成药性预测方法,即基于分子对接、分子动力学模拟和自由能计算的预测方法,基于蛋白-配体结合自由能分解和机器学习的预测方法,以及基于蛋白药效团模型和机器学习的预测方法。本项目对于揭示ADMET相关蛋白和药物分子之间的相互识别机制以及关键成药性参数的可靠预测都具有重要意义。

结项摘要

成药性缺陷是导致候选药物开发失败的主要原因之一,并可能在治疗过程中引起多种严重后果。为了有效提高药物开发的效率和成功率,需要在药物研发的早期阶段对化合物的成药性进行评价并尽早排除成药性差的化合物。成药性评价的实验评价昂贵、周期长、工作强度大,因此发展高效可靠的成药性理论预测模型具有重要意义。本项目针对多个重要的ADMET相关蛋白,发展基于蛋白-配体相互作用分析的成药性预测方法,主要研究内容包括:(1). 发展基于可变介电常数的MM/GBSA方法,并探索对ADMET蛋白最佳的结合自由能计算策略;(2). 发展并比较多种基于蛋白结构的成药性预测方法,即基于分子对接、分子动力学模拟和自由能计算的预测方法,基于蛋白-配体结合自由能分解和机器学习的预测方法,以及基于蛋白药效团模型和机器学习的预测方法。在本项目的资助下,共发表SCI研究论文23篇。本项目对于关键成药性参数的可靠预测具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ADMET Evaluation in Drug Discovery. Part 17: Development of Quantitative and Qualitative Prediction Models for Chemical-Induced Respiratory Toxicity
药物发现中的 ADMET 评估。
  • DOI:
    10.1021/acs.molpharmaceut.7b00317
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Molecular Pharmaceutics
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Lei Tailong;Chen Fu;Liu Hui;Sun Huiyong;Kang Yu;Li Dan;Li Youyong;Hou Tingjun
  • 通讯作者:
    Hou Tingjun
Assessing the performance of the MM/PBSA and MM/GBSA methods. 10. Impacts of enhanced sampling and variable dielectric model on protein-protein Interactions
评估 MM/PBSA 和 MM/GBSA 方法的性能。
  • DOI:
    10.1039/c9cp04096j
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Physical Chemistry Chemical Physics
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Wang Ercheng;Weng Gaoqi;Sun Huiyong;Du Hongyan;Zhu Feng;Chen Fu;Wang Zhe;Hou Tingjun
  • 通讯作者:
    Hou Tingjun
Comprehensive evaluation of ten docking programs on a diverse set of protein-ligand complexes: the prediction accuracy of sampling power and scoring power
对多种蛋白质-配体复合物的十个对接程序的综合评估:采样能力和评分能力的预测准确性
  • DOI:
    10.1039/c6cp01555g
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Physical Chemistry Chemical Physics
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Wang Zhe;Sun Huiyong;Yao Xiaojun;Li Dan;Xu Lei;Li Youyong;Tian Sheng;Hou Tingjun
  • 通讯作者:
    Hou Tingjun
ADMET evaluation in drug discovery: 15. Accurate prediction of rat oral acute toxicity using relevance vector machine and consensus modeling
药物发现中的ADMET评估:15.利用相关向量机和共识模型准确预测大鼠口服急性毒性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Cheminformatics
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Tailong Lei;Youyong Li;yunlong Song;Dan Li;Huiyong Sun;Tingjun Hou
  • 通讯作者:
    Tingjun Hou
Assessing the performance of MM/PBSA and MM/GBSA methods. 7. Entropy effects on the performance of end-point binding free energy calculation approaches
评估 MM/PBSA 和 MM/GBSA 方法的性能。
  • DOI:
    10.1039/c7cp07623a
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Physical Chemistry Chemical Physics
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Sun Huiyong;Duan Lili;Chen Fu;Liu Hui;Wang Zhe;Pan Peichen;Zhu Feng;Zhang John Z. H.;Hou Tingjun
  • 通讯作者:
    Hou Tingjun

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

New use of n-(phenylaminothioformyl) benzamide compounds
n-(苯基氨基硫代甲酰基)苯甲酰胺化合物的新用途
  • DOI:
    10.1016/j.csbj.2024.05.038
  • 发表时间:
    2015-06-30
  • 期刊:
    Computational and Structural Biotechnology Journal
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    镇学初;侯廷军;许磊;张瑜;郑龙太
  • 通讯作者:
    郑龙太

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

侯廷军的其他基金

基于人工智能技术的药物设计方法研究及抗前列腺癌新型AR拮抗剂的发现
  • 批准号:
    22220102001
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    258 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
新型ROCK抑制剂的设计和优化以及对脑出血治疗效果的研究
  • 批准号:
    81773632
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码