计算机辅助药物设计
计算机辅助药物设计（Computer-Aided Drug Design，CADD）是一种以药物分子的基础，是新药研究的工具。它依据生物化学、酶学、分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果，针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道以及核酸等潜在的药物设计靶点，并参考其他内源性配体或者天然药物产物的化学特征，设计出合理的药物分子。
计算机辅助药物设计的理论基础包括受体与配体的相互作用力，如共价键、非共价键（静电作用、离子键、离子-偶极键、偶极-偶极相互作用）、范德华力、疏水作用、氢键、电荷转移作用、螯合作用等。
计算机辅助药物设计的方法包括：
1. 基于受体结构的药物分子设计方法（Receptor-based drug design）：根据受体的结构信息，设计合理的药物分子。
2. 基于配体（小分子）的药物设计方法（Ligand-based drug design）：根据配体的化学特征，设计合理的药物分子。
3. 结构转变为药效机理的药物设计（ADME）：根据药物分子的结构信息，设计合理的药物分子。
计算机辅助药物设计的理论计算方法包括：
1. 量子力学方法（Schrödinger equation）：使用双原子微分重叠法MNDO、定域轨道微扰构型相互作用法PCILO等方法计算药物分子的电子特征。
2. 分子力学方法（Molecular Mechanics）：使用经典牛顿力学，构筑力场，力场软件有AMBER;ECEPP;MM4等。
3. 分子动力学方法（Molecular Dynamics）：使用经典算法，模拟退火算法、模特卡罗方法等计算药物分子的动力学特征。
计算机辅助药物设计的应用包括：
1. 药物发现集成平台：使用计算机辅助药物设计方法，设计合理的药物分子，并对其进行虚拟筛选和分子对接。
2. Logo计算机辅助药物设计：使用Logo软件，设计合理的药物分子，并对其进行虚拟筛选和分子对接。
计算机辅助药物设计的工具包括：
1. Catalyst软件：用于药物设计和虚拟筛选。
2. LUDI、GROW、GRID、GREEN、MCSS软件：用于药物设计和虚拟筛选。
3. Autodock、FlexX、Affinity软件：用于药物设计和虚拟筛选。
4. Chimera软件：用于受体文件的准备和处理。
计算机辅助药物设计的步骤包括：
1. 准备受体文件：使用Chimera软件，打开受体pdb文件，并进行处理。
2. 准备配体文件：使用Chimera软件，打开配体pdb文件，并进行处理。
3. 生成负模：使用DMS程序，生成靶蛋白的分子表面。
4. 虚拟筛选：使用Autodock、FlexX、Affinity软件，进行虚拟筛选。
5. 分子对接：使用Autodock、FlexX、Affinity软件，进行分子对接。
计算机辅助药物设计的优点包括：
1. 提高药物设计的效率和准确性。
2. 降低药物设计的成本。
3. 提高药物设计的创新性。
计算机辅助药物设计的挑战包括：
1. 数据的质量和可靠性。
2. 算法和模型的准确性。
3. 计算资源和计算能力的限制。
计算机辅助药物设计是一种重要的药物设计方法，具有广泛的应用前景和挑战。
