基于结构的药物及其他生物活性分子设计：工具和策略 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Arun，K.Ghosh 等 著，药明康德新药开发有限公司 译

图书标签:

• 药物设计
• 结构生物学
• 生物活性分子
• 计算机辅助药物设计
• 分子建模
• 药物发现
• 配体设计
• 虚拟筛选
• 构效关系
• 药物化学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030509482

版次：01

商品编码：12041659

包装：平装

丛书名： 药明康德经典译丛

开本：32开

出版时间：2017-01-01

页数：384

正文语种：中文

内容简介

根据大量学术界和工业界的报道，目前有很多基于结构的药物设计(SBDD)发现的临床前和临床候选药物，这些工作推动了SBDD的方法工具、策略和概念发展。本书是其中一个作者在普渡大学药物发现和设计课程中整个讲义的一部分，他在研究和教学过程中意识到写这本书是非常有必要的。尽管现在有很多SBDD的文献资料，但目前为止还没有一本书能系统性阐述该领域的历史、基本原理和具体应用。

《分子之翼：结构赋能的创新药物发现之旅》 引言 在生命科学的浩瀚领域，对疾病机制的深刻理解是研发革命性疗法的基石。然而，仅仅理解致病机理远不足以解决所有挑战。真正突破性的进展往往源于我们能否精准地“对话”生命分子，通过设计与它们“握手”并能调控其功能的分子。这正是本书所聚焦的核心——利用分子结构信息，驾驭化学创造力，以前所未有的精度和效率，设计出具备特定生物活性的分子，从而为应对癌症、神经退行性疾病、感染性疾病以及其他复杂健康问题开辟全新途径。 本书概览 《分子之翼》并非一本技术手册，而是一次探索性的旅程，带您深入理解结构生物学与计算化学如何协同作用，共同塑造现代药物研发的未来。本书旨在揭示那些隐藏在蛋白质三维结构中的“密码”，这些密码指导着我们如何设计出能够精确靶向、有效干预甚至重塑疾病进程的药物分子。我们将从基础概念出发，逐步深入到实际应用，涵盖一系列关键工具和策略，帮助读者理解并掌握这一跨学科领域的精髓。 第一部分：结构的力量——洞察生命分子的奥秘 生命的蓝图：从序列到三维结构。 任何生物活性分子的功能都与其精密的立体结构紧密相连。本部分将引导读者理解，蛋白质、核酸等生物大分子并非简单的线性序列，而是折叠成复杂而有序的三维构象，而正是这种三维构象决定了它们如何相互作用，以及它们是否能被外源分子（如药物）所识别和调控。我们将探讨解析蛋白质结构的关键技术，如X射线晶体学、核磁共振波谱（NMR）和冷冻电子显微镜（Cryo-EM），以及这些技术如何为我们打开了分子世界的微观视角。 靶点识别与验证：解锁治疗的钥匙。 在药物设计的征程中，找到并理解正确的“靶点”是至关重要的一步。本部分将深入探讨如何基于对疾病分子机制的理解，识别出关键的生物大分子靶点，并阐述如何利用结构信息来评估一个潜在靶点的“可成药性”。我们将讨论如何从海量的生物数据中筛选出最有潜力的候选靶点，并理解不同类型靶点（如酶、受体、离子通道）的结构特征及其对药物设计的启示。 第二部分：设计之艺——巧夺天工的分子创造 从结构到分子：基于结构的药物设计（SBDD）的原则。 本部分是本书的核心内容之一。我们将详细介绍基于结构的药物设计（SBDD）的核心理念——如何利用靶点蛋白的已知三维结构，通过计算模拟和可视化手段，设计出能够与靶点特异性结合并产生预期生物效应的小分子。我们将解析SBDD的几个关键步骤，包括： 分子对接（Molecular Docking）： 模拟小分子与靶蛋白之间相互作用的过程，预测结合模式和亲和力。 虚拟筛选（Virtual Screening）： 利用计算方法，从庞大的化合物库中快速筛选出可能与靶点结合的“种子”分子。 构效关系（SAR）的结构解析： 深入理解已知活性分子与靶点之间的相互作用细节，为进一步优化提供指导。 从已知到未知：计算机辅助药物设计（CADD）的强大工具箱。 SBDD的实现离不开强大的计算工具。本部分将介绍一系列在药物设计中扮演关键角色的计算方法和软件。我们将探讨： 分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation）： 模拟分子随时间的动态变化，理解靶点和配体在溶液中的行为，捕捉更精细的相互作用。 量子化学计算（Quantum Chemical Calculations）： 用于精确描述化学键的形成与断裂，以及分子间的相互作用能量。 机器学习与人工智能（ML/AI）在药物设计中的应用： 探讨如何利用大数据和先进算法，加速靶点预测、分子生成、性质预测等过程，实现更智能化的药物发现。 超越小分子：设计多肽、核酸及其他生物活性分子。 药物并非局限于小分子。本部分将拓展视野，介绍如何利用结构信息设计具有生物活性的其他类型分子，例如： 多肽和蛋白质模拟物： 设计能够模拟天然蛋白质功能但稳定性或口服生物利用度更高的分子。 核酸适配体（Aptamers）： 设计能够特异性结合靶点的非编码RNA或DNA分子，用于诊断和治疗。 PROTACs与分子胶： 介绍新兴的分子工具，它们利用蛋白质降解机制，从源头上清除致病蛋白，展现出巨大的治疗潜力。 第三部分：策略与实践——将设计转化为疗法 优化与成药性：从“苗头”到“候选药物”。 一个具有初步活性的分子只是起点，将其转化为安全有效的药物需要漫长的优化过程。本部分将探讨如何利用结构信息指导分子的优化，以提高其活性、选择性、药代动力学性质（ADME）和安全性。我们将讨论： 构效关系（SAR）的迭代优化： 如何根据实验反馈和结构洞察，系统性地改造分子结构，逐步提升其整体性能。 靶点选择性与脱靶效应： 理解如何设计分子以最大程度地减少对非目标分子的作用，降低副作用。 药物递送与生物利用度： 讨论如何通过分子设计或辅料选择，改善药物的体内吸收、分布、代谢和排泄。 案例研究与前沿展望：结构驱动药物发现的真实世界。 本部分将通过分析一些成功的药物研发案例，生动地展示结构信息在药物设计过程中所扮演的关键角色。我们将回顾从结构解析到最终上市药物的完整历程，学习其中的经验教训。同时，我们将展望结构驱动药物发现领域的未来趋势，包括： 个性化药物设计： 基于个体基因组学和蛋白质组学数据的精准用药。 复杂疾病的协同靶向： 如何设计能够同时作用于多个靶点的分子，以应对复杂的疾病网络。 抗生素耐药性与新抗生素的设计： 利用结构方法应对日益严峻的微生物耐药挑战。 结语 《分子之翼》期望为所有对创新药物设计充满好奇的读者提供一个清晰的视角。无论您是生物化学家、药理学家、计算化学家，还是对生命科学充满热情的学生，本书都将助您理解结构信息如何化为改变生命的“分子之翼”，在分子层面创造出前所未有的治疗可能性。这是一个充满挑战但也激动人心的领域，我们邀请您一同踏上这段探索与创造的奇妙旅程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常吸引人，作者们仿佛直接与读者进行对话，用一种引人入胜的语言阐述着复杂的科学原理。我之前尝试阅读过一些关于计算化学的书籍，但往往因为过于枯燥而难以坚持，这本书则完全颠覆了我的认知。它在介绍理论知识的同时，巧妙地融入了大量引人入胜的案例研究，这些案例生动地展示了基于结构的药物设计在实际应用中的巨大潜力，让我对这个领域产生了前所未有的兴趣。作者们并没有回避其中的技术细节，但他们处理得非常巧妙，总能在恰当的时机引入清晰的解释和直观的比喻，让即使是初学者也能轻松理解。我尤其欣赏它在讨论算法和模型时，没有仅仅停留在概念层面，而是深入探讨了其背后的数学原理和计算方法，这对于希望更深入理解其工作原理的读者来说，是极其宝贵的。这本书不仅教会我“怎么做”，更让我理解了“为什么这么做”，这是一种更高层次的学习体验，让我能够更自信地面对今后的学习和研究挑战。

评分☆☆☆☆☆

我一直对如何理性地设计具有特定生物活性的分子感到困惑，而这本书为我提供了一个非常清晰的框架。它深入剖析了“结构”在分子设计中的核心作用，并详细介绍了如何利用已知或预测的生物靶点三维结构，来指导和优化候选药物分子的设计。书中对各种分子对接和虚拟筛选技术的讲解尤为详细，不仅介绍了其基本原理，还提供了实际操作的建议和注意事项，这对于初学者掌握这些强大工具非常有帮助。我特别喜欢的是，书中还讨论了如何评估和优化分子的ADMET性质（吸收、分布、代谢、排泄和毒性），这在药物研发过程中至关重要，能够帮助我们避免后期出现不必要的失败。这本书的逻辑清晰，循序渐进，能够帮助读者从概念理解到技术掌握，再到实际应用，形成一个完整的学习闭环。它无疑是一本能够帮助读者提升专业技能、拓展研究视野的优秀著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场视觉盛宴，光是翻阅目录就能让人感受到其内容的深度和广度。我一直对药物研发的“黑箱”感到好奇，而这本书就像一位经验丰富的向导，一步步揭开了基于结构的分子设计的神秘面纱。它并非那种晦涩难懂的学术论文集，而是以一种非常易于理解的方式，深入浅出地介绍了各种核心概念。作者们显然花了很多心思去组织材料，从最基础的理论讲解，到各种计算工具的介绍，再到实际案例的分析，逻辑链条清晰得让人赞叹。我特别喜欢它在介绍各种软件工具时的详尽程度，不仅仅是罗列名称，而是对其功能、优势以及适用的场景都做了深入的阐述，这对于我这样想要将理论知识转化为实践的学生来说，简直是福音。而且，书中配有大量的图示和流程图，使得那些复杂的计算过程和分子相互作用机制一目了然，大大降低了理解的门槛。虽然我还没有深入阅读所有章节，但仅凭其结构和初步的浏览，就足以让我感受到其价值非凡，它无疑是我未来深入学习和研究的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度让我感到非常惊喜。它不仅仅聚焦于某个单一的方面，而是系统地梳理了基于结构的分子设计这一庞大体系中的各个组成部分。从分子建模的基础理论，到蛋白质-配体相互作用的能量学分析，再到组合化学和高通量筛选的策略，这本书几乎涵盖了所有重要的环节。我特别欣赏的是，它在介绍各种方法和工具时，都尽可能地展示了其局限性和适用范围，这使得读者能够更客观地认识到每种方法的优劣，并在实际应用中做出更明智的选择。书中还探讨了如何有效地利用已有的生物学数据和化学信息，将它们整合到设计流程中，形成一种“数据驱动”的药物设计范式，这在当前大数据时代尤为重要。读完这本书，我感觉自己对整个药物设计流程有了更全面的理解，不再是零散的知识点，而是形成了一个完整的知识体系，让我能够更自信地进行研究和创新。

评分☆☆☆☆☆

我一直对药物发现过程的效率和成本优化问题感到关注，而这本书恰恰提供了一个非常有力的解决思路。它详细阐述了如何利用计算工具和策略，在早期阶段就能够预测分子的活性和毒性，从而极大地缩减了传统实验筛选的时间和资源投入。我被书中介绍的各种模拟技术深深吸引，例如分子动力学模拟和量子化学计算，这些技术能够帮助我们深入了解分子层面的相互作用，从而指导更精准的分子设计。作者们在讲解这些复杂技术时，非常注重实践性，提供了大量关于软件操作和数据分析的指导，这对于希望将这些工具应用到实际研究中的科研人员来说，是不可多得的资源。而且，书中还涉及到了人工智能和机器学习在药物设计中的应用，这无疑为该领域注入了新的活力，也让我看到了未来药物研发的无限可能。这本书不仅是一本教科书，更像是一份操作指南，为我们打开了通往高效药物设计大门。

评分☆☆☆☆☆

可以

评分☆☆☆☆☆

书本很好，价格实惠，专业学习必备，好评！

评分☆☆☆☆☆

很好的参考书，内容专业，价格实惠，非常满意

评分☆☆☆☆☆

挺好

评分☆☆☆☆☆

书本纸张包装印刷很好，彩色印刷的。内容也浅显易懂，对入门者很实用。

评分☆☆☆☆☆

为部门购置的，很好

评分☆☆☆☆☆

挺好

评分☆☆☆☆☆

不错的书，彩色印刷。慢慢看

评分☆☆☆☆☆

感觉还算可以吧，给想象的差不多