計算與電腦模擬方法

從頭設計

從頭設計是指讓電腦從零開始為某個靶點發明全新的分子,而不是從現有化合物的目錄中挑選。這就好比,與其去採購一把也許能開鎖的鑰匙,不如照著鎖孔內部的形狀現削一把嶄新的鑰匙。

經典的基於結構的從頭設計方法,直接在靶點的結合口袋內生長分子,安放原子或片段以形成有利的接觸,如氫鍵和疏水匹配,再把它們連接成一個完整且化學上合理的分子。基於配體的方法則轉而構建符合某藥效團或類似已知活性物的分子。現代生成式方法則從大型資料集中學習,提出具有所需性質的新穎結構。

長期存在的挑戰是:畫出一個評分很高的分子很容易,而要造出一個既可合成又真正有活性的分子卻很難。早期的從頭設計工具因提出連化學家都難以製備的怪異結構而聲名狼藉。現代的良好做法是把分子生成與合成可及性檢查及實驗驗證結合起來,把提出的分子視為有待篩選、合成和測試的起始構想。

合成可及性是永恆的現實檢驗:一個對接得再漂亮的從頭設計分子,如果找不到可行的合成路線來製備它,就毫無價值。

又稱
de novo molecular design全新药物设计全新藥物設計