Chemistry Labs

Hoá sinh và hoá học y sinh

Thiết kế thuốc dựa trên cấu trúc

Thiết kế dựa trên cấu trúc dùng cấu trúc đại phân tử để hình thành và kiểm nghiệm giả thuyết về nhận diện phối tử.

1 THCS2 THPT3 Đại học4 Nâng cao5 Nghiên cứu

Trực giácTrực giác: ý tưởng cốt lõi

Thiết kế dựa trên cấu trúc dùng cấu trúc đại phân tử để hình thành và kiểm nghiệm giả thuyết về nhận diện phối tử.

Khám phá mô hình sơ đồ; hình minh hoạ khái niệm, không thay thế bằng chứng thực nghiệm.

Phổ thôngMức phổ thông: khái niệm chính và ứng dụng đầu tiên

Định nghĩa: Khái niệm cốt lõi

Quy trình có thể kết hợp xác nhận đích, cấu trúc thực nghiệm hoặc dự đoán, phân tích hốc gắn, docking, tổng hợp hoá học và phép thử sinh hoá hoặc tế bào.

Hốc gắn kết được lập từ thực nghiệm hoặc dự đoán; fragment và hit được tối ưu qua các vòng tổng hợp, xác định cấu trúc và phép thử.

Thuật ngữ và ý nghĩa
Thuật ngữDiễn giải
Hốc gắn kếtVùng đại phân tử có thể chứa phối tử.
DockingDự đoán tư thế phối tử và xếp hạng bằng hàm chấm điểm.
Hit và leadPhân tử hoạt tính ban đầu và ứng viên được tối ưu tiếp.

Ví dụ: Vận dụng

Phối tử có KD=10−7K_D=10^{-7} M. Ước tính năng lượng tự do gắn kết chuẩn ở 298 K với RT≈2,48RT\approx2{,}48 kJ mol⁻¹.

Lời giải

Lấy tỷ số theo trạng thái chuẩn 1 M, ΔG∘≈RTln⁡(10−7)≈−40\Delta G^\circ\approx RT\ln(10^{-7})\approx-40 kJ mol⁻¹. Điểm docking không phải năng lượng tự do gắn kết đã hiệu chuẩn.

Đại họcĐại học: mô tả định lượng

ΔGbind=RTln⁡KD\Delta G_{\mathrm{bind}}=RT\ln K_D

Điểm docking là xấp xỉ kinh nghiệm; ước tính năng lượng tự do tốt hơn khi xử lý đầy đủ lấy mẫu cấu dạng, proton hoá và dung môi.

Nâng caoNâng cao: giả định và cơ chế chi tiết

Quy trình nâng cao kết hợp mật độ thực nghiệm, lấy mẫu động học phân tử, phương pháp năng lượng tự do và hóa học lặp; chu trình giả thuyết quan trọng hơn một điểm số đơn lẻ.

Nghiên cứuBiên giới nghiên cứu: câu hỏi mở và thực hành hiện nay

Tài liệu tham khảo