Počítačový návrh léčiv - M143007
Anglický název: Computational drug design
Zajišťuje: Ústav informatiky a chemie (143)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D.
Záměnnost : N143052
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (01.03.2018)
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy a metodami počítačového návrhu léčiv a cheminformatiky, které se zabývají ukládáním a analyzováním vztahů mezi malými molekulami a biomolekulami. Přednášená témata pokrývají např. oblasti vyhodnocování podobnosti mezi molekulami a konstrukce chemických knihoven, predikce biologické aktivity ze struktury, virtuální testování biologické akivity či predikce farmakokinetických a toxikologických vlastností sloučenin.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

Studenti budou umět:

  • Orientovat se v problematice ukládání a zpracování strukturních dat
  • Zvládat základní principy vyhodnocení podobnosti mezi strukturami malých organických ligandů.
  • Konstruovat chemické knihovny s požadovanými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.
  • Předpovídat biologickou aktivitu ze struktury sloučeniny.
  • Rozumět hlavním algoritmům používaným v chemoinformatických aplikacích.
Literatura -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (04.11.2018)

Z: Svozil D. a kol., Počítačový návrh léčiv, Chemické listy 11/2017, speciální číslo Chemických listů, 10 článků, ISSN 1213-7103, dostupné na http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/issue/view/250

Z: Leach A. R., An Introduction to Chemoinformatics, Springer, 2007, ISBN 1402062907

D: Bajorath, J., Chemoinformatics for Drug Discovery, Wiley, 2013, ISBN 1118139100

D: Engel T., Gasteiger T., Chemoinformatics: Basic Concepts and Methods, Wiley-VCH, 2018, ISBN 3527331093.

D: Bunin B. A., Siesel B., Morales G., Bajorath J., Chemoinformatics: Theory, Practice, & Products, Springer, 2010, ISBN 9048172500

Studijní opory -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

žádné

Sylabus -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

1. Co je molekulární informatika, základní koncepty. Molekulární informatika, chemoinformatika a počítačový návrh léčiv. Vztah mezi molekulární informatikou, chemoinformatikou a bioinformatikou, jejich synergie a rozdíly.

2. Reprezentace a manipulace s dvourozměrnými molekulárními strukturami. Lineární notace zápisu chemických struktur (SMILES, InChI, InChIKey). Přenositelné formáty pro popis chemických struktur (SDF, rodina CTFile).

3. Strukturní a podstrukturní vyhledávání, praktické aspekty strukturního prohledávání.

4. Molekulové deskriptory vypočtené z 2D a 3D reprezentace molekuly.

5. Molekulové podobnostní metody - podobnost založená na 2D otiscích, podobnostní koeficienty, 3D podobnost.

6. Klasifikace a výběr sloučenin. Kombinatorická chemie a návrh chemických knihoven - diverzní a fokusované knihovny, multi-objektivní návrh.

7. Virtuální screening. Farmakofory - metody jejich získávání a jejich použití ve virtuálním screeningu.

8. Prediktivní QSAR (vztah mezi strukturou aktivitou) modelování - obecný postup a příprava dat.

9. Prediktivní QSAR modelování - vývoj a validace QSAR modelů.

10. Analýza dat z testování s vysokou propustností.

11. Predikce farmakokinetických(ADME/Tox) vlastností.

12. Počítačem řízený návrh molekul - inverzní a de novo návrh.

13. Chemoinformatický software a databázové technologie.

14. Integrované chemo- a bioinformatické přístupy ve virtuálním screeningu a počítačovém návrhu léčiv.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

Biochemie, Organická chemie, Molekulární genetika

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)

Zápočet je za řešení úkolů zadaných v průběhu semestru na cvičeních. Závěrečná zkouška je písemná.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Práce na individuálním projektu 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Protokoly z individuálních projektů 30
Zkouškový test 70