药物筛选中分子对接软件的应用操作开题报告

1. 研究目的与意义

我国目前医药工业产品大约97%仿制外国的品种，自主创新的新药仅占2%~3%，中药出口仅占国际中草药市场的3%左右，医药产业经济效益低下，难以承受国际竞争的。造成这种状况的一个关键原因是缺少具有自主知识产权的重要创新药物，随着国际上知识产权保护的各项法规在我国的逐步实行，新药的研制已日益显现出重要性和紧迫性。近年来随着药物化学的发展，计算机辅助药物设计方法的研究呈现出了突飞猛进之势,应用各种理论计算方法和分子模拟技术进行计算机辅助药物设计已成为国际上十分活跃的研究领域，随着X射线衍射以及核磁共振等技术的发展,越来越多的生物大分子的三维结构被测定出来，使基于受体结构的计算机辅助药物设计更具现实意义，分子对接方法可谓其中的重中之重。利用分支对接软件虚拟筛选可节省大部分化合物合成以及各种购买、测试成本，加快新药物研发的进度和降低成本。本项目旨在理解和熟悉并熟练掌握分子对接软件在中药药物分子对接筛选中的操作，并初步学习蛋白数据库的应用。

2. 国内外研究现状分析

医药产业作为一种高技术产业，具有高投入、高风险、高收益的特点。根据美国制药商协会(pma)统计，从新药临床前的试验到美国食品及药物管理局(fda)批准，平均每个品种要花12年时间，开发新化学实体(nce)所用时间自70年代的7.7年增加到90年代的12.8年。从费用上看，过去成功开发一种新药只需数千万美元，而目前的研究开发成本费一般在4-9亿美元之间。此外，研究中的化学药品能够进入市场的成功率非常低(欧洲为4317:1，美国为6155:l)。新药临床试验时间的延长，新药评审时间的增加，使得新药上市后的有效专利期大大缩短，首次上市的新药，其平均有效专利期已从196o年的12年下降到不足6年。由此可见，新药开发的风险在增加，上市新药数在减少。

我国制药工业的规模居于世界前列，然而创制新药的能力却十分有限，医药产业的形势非常严峻，就全新的化学药品而言基本上是空白。长期以来，我国医药产业以仿制国外药品为主，其中西药中97%的上市药品为仿制药。迄今已有数十个国外医药产品在中国得到保护，仿制外国药品愈加困难，这就要求我国的医药界努力提高自主创制新药的实力，尽快研制成功一批具有专利保护的、有国际影响的创新药物。

我国的传统中药具有很悠久的历史，然而在经济快速发展的今天也面临很大的挑战。在国际市场上，每年药用植物及制品的交易量超过300亿美元，而我国的中药相关制品和保健品等的出口大约为每年10亿美元，仅占国际市场份额的3%左右。从我国进口原料的日本、韩国、西欧加工生产的洋中药，以每年300%的增速涌入我国，已有10多个国家和地区的近40多个品种的天然药物在我国注册。造成这种局面的原因有多方面:首先是中西方文化上的差异，中医药在中国经过了几千年的发展，形成了一套独特的理论体系，这些理论体系基本上是经验性的，很难得到国际广泛的认可和接受;其次是科技水平的差异，中药从原材料到产品缺乏明确、严格的质量标准和规范操作，也缺乏对中药作用的有效成分、作用机理、药效特性等丰富的科学内涵的科学说明。

3. 研究的基本内容与计划

首先学习和了解相关的生物化学知识，对药物作用机理以及机制有一定的了解，学习分子对接的原理以及分子对接算法。

方案拟定：通过分析当前的现状，选择中药药物分子；设计实验路线，分析可能遇见的问题；拟定出最优化的实验方案。

实验：按照实验路线，做好数据采集加工，操作软件与运用数据库，结果与问题记录、分析，完成实验论文。

4. 研究创新点

本次研究拟定以中国传统的中药分子为研究对象，学习和实践分子对接过程中中药分子对目标蛋白的作用机制