計算機(jī)輔助藥物設(shè)計與GROMACS分子動力學(xué)模擬寒假培訓(xùn)班

（一）計算機(jī)輔助藥物設(shè)計班

2021年01月09日-01月10日?在線直播（授課2天）

2021年01月16日-01月17日 在線直播（授課2天）

（二）Groamcs分子動力學(xué)班

2021年01月20日-01月22日?在線直播（授課3天）

培訓(xùn)特色：

兩個培訓(xùn)課程共計七天，可以任選一個班報名或者兩個班同時參加，采用“（2+2）＋3”教學(xué)體系，分階段授課，給與學(xué)員鞏固練習(xí)時間；小班授課，對知識進(jìn)行由淺入深，層層遞進(jìn)，系統(tǒng)講解，配合案例解析邊講邊練，讓學(xué)員能運(yùn)用模擬軟件針對每個技術(shù)點進(jìn)行上機(jī)操作；在線學(xué)習(xí)后對學(xué)員提煉出的問題提供專業(yè)指導(dǎo)，從而更好地滿足學(xué)員不同方面的論文及實際科研需求；課堂上建立專屬班級交流平臺，學(xué)員學(xué)完后可以繼續(xù)在班級群與老師同學(xué)交流問題，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。

培訓(xùn)大綱

（一）“計算機(jī)輔助藥物設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用”專題培訓(xùn)班

生物分子互作基礎(chǔ)

1.生物分子互作用研究方法

1.1蛋白-小分子、蛋白-蛋白相互作用原理

1.2 分子對接研究生物分子相互作用

1.3 蛋白蛋白對接研究分子相互作用

蛋白數(shù)據(jù)庫

1. PDB 數(shù)據(jù)庫介紹

1.1 PDB蛋白數(shù)據(jù)庫功能

1.2 PDB蛋白數(shù)據(jù)可獲取資源

1.3 PDB蛋白數(shù)據(jù)庫對藥物研發(fā)的重要性

2.PDB 數(shù)據(jù)庫的使用

2.1 靶點蛋白結(jié)構(gòu)類型、數(shù)據(jù)解讀及下載

2.2 靶點蛋白結(jié)構(gòu)序列下載

2.3 靶點蛋白背景分析及相關(guān)數(shù)據(jù)資源獲取途徑

2.4 批量下載蛋白晶體結(jié)構(gòu)

蛋白結(jié)構(gòu)分析

1. Pymol 軟件介紹

1.1 軟件安裝及初始設(shè)置

1.2 基本知識介紹（如氫鍵等）

2.Pymol 軟件使用

2.1蛋白小分子相互作用圖解

2.2 蛋白蛋白相互作用圖解

2.3 蛋白及小分子表面圖、靜電勢表示

2.4蛋白及小分子結(jié)構(gòu)疊加及比對

2.5繪制相互作用力

2.6 Pymol動畫制作

3.實例講解與練習(xí)

同源建模

1. 同源建模原理介紹

1.1 同源建模的功能及使用場景

1.2 同源建模的方法

2. Swiss-Model 同源建模；

2.1 同源蛋白的搜索（blast等方法）

2.2 蛋白序列比對

2.3蛋白模板選擇

2.4 蛋白模型搭建

2.5模型評價（蛋白拉曼圖）

2.6 蛋白模型優(yōu)化

3.實例講解與練習(xí)

小分子構(gòu)建

1. ChemDraw軟件介紹

1.1小分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建

1.2 小分子理化性質(zhì)（如分子量、clogP等）計算

2.實例講解與練習(xí)

小分子化合物庫

1. 小分子數(shù)據(jù)庫

1.1 DrugBank、ZINC、ChEMBL等數(shù)據(jù)庫介紹及使用

1.2 天然產(chǎn)物、中藥成分?jǐn)?shù)據(jù)庫介紹及使用

生物分子互作用Ⅰ Autodock

1.分子對接基礎(chǔ)

1.1分子對接原理及對接軟件介紹

2. 分子對接軟件（Autodock或薛定諤) 使用

2.1半柔性對接

2.1.1 小分子配體優(yōu)化準(zhǔn)備

2.1.2 蛋白受體優(yōu)化及坐標(biāo)文件準(zhǔn)備

2.1.3 蛋白受體格點計算

2.1.4 半柔性對接計算

2.2對接結(jié)果評價

2.2.1 晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)象進(jìn)行對比

2.2.2 能量角度評價對接結(jié)果

2.2.3 聚類分析評價對接結(jié)果

2.2.4 最優(yōu)結(jié)合構(gòu)象的選擇

2.2.5 已知活性化合物對接結(jié)果比較

3.實例講解與練習(xí)

虛擬篩選

2.3柔性對接

2.3.1 小分子配體優(yōu)化準(zhǔn)備

2.3.2 蛋白受體優(yōu)化及坐標(biāo)文件準(zhǔn)備

2.3.3 蛋白受體格點計算

2.3.4 柔性對接計算

2.3.5 柔性對接結(jié)果評價

2.3.6 半柔性對接與柔性對接比較與選擇

3. 分子對接用于虛擬篩選（Autodock或薛定諤）

3.1 虛擬篩選定義、流程構(gòu)建及演示

3.2 靶點蛋白選擇

3.3化合物庫獲取

3.4虛擬篩選

3.5 結(jié)果分析（打分值、能量及相互作用分析）

3.實例講解與練習(xí)

針對前兩天學(xué)習(xí)問題的答疑

生物分子互作用II ZDOCK

1.預(yù)測蛋白-蛋白相互作用（ZDOCK）

1.1 受體和配體蛋白前期優(yōu)化準(zhǔn)備

1.2 載入受體和配體分子

1.3蛋白蛋白相互作用對接位點設(shè)定

1.4蛋白蛋白對接結(jié)果分析與解讀

2. 實例講解與練習(xí)

構(gòu)效關(guān)系分析

1. 3D-QSAR模型構(gòu)建（Sybyl軟件）

1.1 小分子構(gòu)建

1.2創(chuàng)建小分子數(shù)據(jù)庫

1.3 小分子加電荷及能量優(yōu)化

1.4 分子活性構(gòu)象確定及疊合

1.5 創(chuàng)建3D-QSAR模型

1.6 CoMFA和CoMSIA模型構(gòu)建

1.7 測試集驗證模型

1.8模型參數(shù)分析

1.9模型等勢圖分析

1.10 3D-QSAR模型指導(dǎo)藥物設(shè)計

2. 實例講解與練習(xí)

基于碎片藥物設(shè)計

1. 基于碎片藥物設(shè)計（MOE軟件）

1.1基于碎片的藥物設(shè)計與發(fā)現(xiàn)

1.2 基于碎片化合物庫構(gòu)建

1.2.1 骨架替換

1.2.2 碎片連接

1.2.3 碎片生長

1.3 基于藥效團(tuán)的化合物庫生成

1.4 基于蛋白結(jié)合口袋的化合物庫生成

1.5 基于分子描述符的化合物庫生成

1.6 基于BREED規(guī)則的化合物庫構(gòu)建

1.7 基于碎片的化合物庫篩選

2. 實例講解與練習(xí)

分子動力學(xué)模擬

1. 分子動力學(xué)模擬簡介

1.1 分子動力學(xué)基本原理

1.2 分子動力學(xué)模擬在藥物設(shè)計中的作用

針對后兩天學(xué)習(xí)問題的答疑

（二）“GROMACS分子動力學(xué)模擬技術(shù)與應(yīng)用”寒假專題培訓(xùn)班

基礎(chǔ)理論

1 分子模擬基礎(chǔ)理論

1.1 統(tǒng)計力學(xué)理論概述

1.2 主要算法介紹：最速下降法、共軛梯度法、有限差分法

1.3 力場、力場類型、參數(shù)和分類：AMBER、CHARMM、MMX、CVFF、OPLS

1.4 基礎(chǔ)知識：積分迭代器、積分步長選取、溫度控制、壓力控制、周期性邊界條件

1.5 模擬基本流程：能量最小化、NVE弛豫、NVT控溫、NPT控壓、MD平衡模擬

1.6 計算化學(xué)基本概念：范德華表面、分子表面、接觸表面、溶劑可及表面、勢能面

程序入門

2 GROMACS程序入門——學(xué)會編譯方法，安裝自己的GROMACS可執(zhí)行程序，并運(yùn)行一個例子。

2.1 版本/安裝/運(yùn)行

?Linux入門操作及方法

?并行介紹和環(huán)境搭建

?win版、linux版編譯安裝及運(yùn)行

?win版下使用linux系統(tǒng)編譯安裝及運(yùn)行GROMACS程序

2.2 重要文件：PDB、GRO、TOP/ITP、XVG、MDP（模擬升溫退火在mdp中設(shè)置）

2.3 重要力場概念、分類及力場參數(shù)修改：——探究力場具體形式，為以后創(chuàng)建自己體系做準(zhǔn)備，以O(shè)PLS為例，力場的各種參數(shù)說明及修改

不同生物體系建模與TOP文件構(gòu)建

3 生物體系建模——掌握不同體系快速搭建方法，使學(xué)員具有扎實的建模基礎(chǔ)

3.1 輔助工具軟件:Packmol、GaussView、vmd、Grace等

3.2 模型建模/TOP文件的生成

生物小分子PDB構(gòu)建、生物小分子模型及原子類型定義、結(jié)構(gòu)調(diào)整（鍵長、鍵角、二面角）、生物小分子top結(jié)構(gòu)構(gòu)建、itp文件建立、拓?fù)湮募晒ぞ?/p>

3.3 不同生物體系的建模:混合模型仿真盒子、界面體系、球形體系

3.4 生物均相、多相復(fù)雜體系構(gòu)建：蛋白質(zhì)、核酸、多肽、溶劑等物質(zhì)

3.5 構(gòu)建一個簡單的生物分子體系模型并運(yùn)行

建模結(jié)果分析

4 模擬結(jié)果分析——掌握不同生物體系所需分析方法，生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和坐標(biāo)文件

4.1 模擬軌跡分析：trajectory，sasa，rdf，freevolume等

4.2 生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和坐標(biāo)文件：editconf，genconf，pdb2gmx等

4.3 模擬能量分析：energy，enemat等

4.4 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)分析：cluster，confrms，midist等

4.5 空間分布性質(zhì)：gyrate，msd，rdf，traj等

4.6 分子結(jié)構(gòu)分析：hbond，order，principal，spol等

4.7 靜電作用分析：dielectric，dipoles，potential等

生物體系建模實踐Ⅰ

5 水溶性蛋白質(zhì)分子動力學(xué)模擬

5.1 配體分子的處理

5.2 蛋白結(jié)構(gòu)的處理

5.3 修改蛋白坐標(biāo)文件

5.4 修改拓?fù)湮募?/p>

5.5 構(gòu)建盒子并放入溶劑

5.6 平衡系統(tǒng)電荷

5.7 能量最小化

5.8 NVT平衡

5.9 NPT平衡

5.10 模擬結(jié)果取樣

6 分子動力學(xué)結(jié)果分析

6.1 軌跡文件觀察

6.2 能量數(shù)據(jù)作圖

6.3 計算斜方差

6.4 測量回旋半徑

6.5 計算結(jié)構(gòu)的RMSD 值

6.6 計算原子位置的根均方波動

6.7 計算模擬過程中分子間的氫鍵的數(shù)目、距離或角度

7 蛋白質(zhì)結(jié)合自由能計算（傘形采樣法為例）

7.1 創(chuàng)建一系列反應(yīng)路徑分子構(gòu)型

7.2 提取模擬間隔質(zhì)心軌跡

7.3 模擬每個構(gòu)型的傘形采樣

7.4 柱狀圖分析計算結(jié)合自由能

7.5 模擬結(jié)果討論

生物體系建模實踐Ⅱ

8 生物膜磷脂雙分子層生物膜、膜蛋白等建模

8.1 磷脂分子結(jié)構(gòu)、雙分子層建模

8.2 模擬水通道（蛋白、多肽等）

8.3 插入溶劑分子

8.4 模擬系統(tǒng)達(dá)平衡

8.5 分析溶劑分子擴(kuò)散速率

9 Martini粗?；?-可溶性蛋白模擬

9.1 獲取目標(biāo)蛋白文件

9.2 構(gòu)建新的Martini粗粒化蛋白模型

9.3 創(chuàng)建Gromacs運(yùn)行文件

9.4 構(gòu)建模擬盒子運(yùn)行能量最小化

9.5 填充溶劑分子

9.6 模擬系統(tǒng)達(dá)平衡

10 藥物分子開發(fā)溶劑篩選

10.1 介紹熱力學(xué)積分方法

10.2 構(gòu)建藥物分子模型

10.3 建模藥物分子溶解在水相，油相和醇相

10.4 計算不同相態(tài)下的分配系數(shù)

10.5 快速預(yù)測藥物分配系數(shù)方法

SCI論文復(fù)獻(xiàn)

根據(jù)學(xué)員需求，回答相關(guān)SCI文獻(xiàn)中模擬的問題

給出建設(shè)性的意見，讓學(xué)員輕松了解文獻(xiàn)中模擬難點

報名費(fèi)用：

一：計算機(jī)輔助藥物設(shè)計班： 每人￥3900元（含報名費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)、資料費(fèi)）

二：Groamcs分子動力學(xué)班： 每人￥2900元（含報名費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)、資料費(fèi)）

優(yōu)惠一：2021年1月1日前匯款可享受200元優(yōu)惠（僅限前八名）；

優(yōu)惠二：同一人參加兩個班可享受每班200元學(xué)費(fèi)優(yōu)惠；

優(yōu)惠三：同一單位同時參加2人及以上可享受團(tuán)報優(yōu)惠；

費(fèi)用提供用于報銷的正規(guī)機(jī)打發(fā)票及蓋有公章的紙質(zhì)通知文件；如需開具會議費(fèi)的單位請聯(lián)系招生老師要會議邀請函；

聯(lián)系方式：

報名電話：18618288284

聯(lián) 系 人: 唐老師

報名郵箱：18611330667@163.com

報名QQ: 2720927402

微信：17800209174

培訓(xùn)優(yōu)勢：

1，上課時采用騰訊會議直播，之前舉辦線下培訓(xùn)，很多學(xué)員反映，投影儀畫質(zhì)比較差以及部分學(xué)員座位距離課堂屏幕較遠(yuǎn)看不清，大大降低了培訓(xùn)質(zhì)量，以及很多學(xué)員要從外地趕來舟車勞頓再加上差旅費(fèi)比較高，再加上疫情影響很多學(xué)員不能外出，所以這次線上的培訓(xùn)是最好的學(xué)習(xí)方法

2，授課采取面對面授課，通過微信群和老師連麥解決疑問，老師同步跟蹤每個學(xué)員，讓每個學(xué)員都能夠跟得上，學(xué)的好，包括自己科研問題，論文問題，軟件使用版權(quán)問題等都可以請教老師

3，培訓(xùn)內(nèi)容都是經(jīng)過反復(fù)調(diào)研以及學(xué)員反饋確定下來的最精煉的干貨

培訓(xùn)疑惑解答

1，很多學(xué)員有疑惑我是初學(xué)者怎么辦，這個課程是否適合我？

本單位共計舉辦培訓(xùn)五十余期，參加培訓(xùn)人員兩千余人，經(jīng)統(tǒng)計參加培訓(xùn)學(xué)員%80為初學(xué)者，%15 為中級學(xué)者，%5 為高級學(xué)者，培訓(xùn)課程設(shè)計為初中級學(xué)者，所以請放心來學(xué)習(xí)

2，我想學(xué)的不知道你們課程會不會涉及到以及看到培訓(xùn)文件里面沒有，這個怎么辦？

由于培訓(xùn)文件只能一個大綱的簡介，如果學(xué)員有疑惑可以將想學(xué)的內(nèi)容發(fā)于我