یکی از موضوعات مورد توجه و با اهمیت در رشته­ی داروسازی و تخصص شیمی دارویی طراحی دارو می­باشد. امروزه روند پیشرفت در علوم کامپیوتر و محاسبات منجر به جایگزینی روش­های منطقی و محاسباتی به جای روش­های سنتی و تصادفی در طراحی دارو شده است. بنابراین طراحی محاسباتی دارو به صرفه­جویی در زمان و هزینه­های آزمایشگاهی و پژوهشی می­انجامد.

QSAR که در مطالعات مربوط به یافتن ارتباط کمی بین ساختار و فعالیت، مدل سازی کیفی و دسته ‌‌‌بندی سیستم‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد توانسته یک راه حل برای رفع این محدودیت‌ها باشد. اساس QSAR روش‌های برقراری ارتباط بین فعالیت مشاهده شده و ویژگی‌های ساختاری مولکول است. به این ترتیب با بررسی مجموعه‌ای از مولکول‌ها یک مدل پیشگو توسعه می‌یابد که می‌تواند برای پیش‌بینی فعالیت دیگر مولکول‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

همچنین آگاهی از ساختار هدف بیولوژیکی، به ویژه سایت اتصال پروتئین، از دیدگاه طراحی دارو بسیار حائز اهمیت است، زیرا اطلاعات دقیق برهمکنش اتصال لیگاند ‌می‌تواند در طراحی دارو‌ها استفاده شود. استفاده از این روش با عنوان طراحی دارو مبتنی بر ساختار پروتئین شناخته ‌می‌شود. استفاده از ابزار‌های محاسباتی چون مطالعات داکینگ مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در جهت طراحی داروی مفید و موثر در اختیار بگذارند. مطالعات داکینگ مولکولی اطلاعاتی نظیر نحوه برهمکنش دارو و پروتئین، جهت گیری دارو در سایت اتصال پروتئین و انرژی آزاد اتصال دارو به پروتئین را فراهم می‌کنند. مطالعات شبیه سازی دینامیک مولکولی نیز ‌می‌توانند ساختار سه بعدی پروتئین را شبیه سازی نموده و درک و بینش دقیق تری نسبت به ساختار پروتئین ارائه نموده و همچنین ‌می‌تواند پایداری سیستم کمپلکس دارو-پروتئین را مورد بررسی قرار دهند.

 اخیراً، طراحی دارو مبتنی بر قطعات مولکولی (Fragment) بطور گسترده ای برای کشف داروهای جدید و موثر مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش، غربال‌گری داروها بر روی مجموعه ای از قطعات مولکولی انجام می‌شود. سپس این قطعات مولکولی طی فرایند جفت شدن یا تکامل به ترکیبات فعال و گزینش پذیرتری تبدیل می‌شوند.

محتوای این کارگاه در سه بخش شامل «بخش اول: مقدمه ای در فرآیند طراحی دارو»، «بخش دوم: معرفی ابزارها و تکنیک­های محاسباتی» و «بخش سوم: یک مثال عملی از محاسبه توصیف کننده از برهمکنش دارو و پروتئین هدف » تهیه شده است. انتظار می رود این کارگاه به دانشجویان و محققان کمک کند تا فراخور رشته و نیاز خود، درک اولیه برای ورود به دنیای طراحی دارو را کسب نموده؛ سپس متناسب با نوع فعالیت­های علمی خود پایه­ی محاسباتی و ریاضیاتی خود را تقویت نمایند.

1- مقدمه ای در فرآیند طراحی دارو

2- معرفی انواع ابزارها و تکنیک­های محاسباتی در فرآیند طراحی دارو

3- طراحی دارو مبتنی بر لیگاند (Ligand based drug design (QSAR)

4- طراحی دارو مبتنی بر ساختار پروتئین (Structure based drug design)

5- طراحی دارو مبتنی بر قطعات مولکولی (Fragment based drug design)

http://bioinformatics.ut.ac.ir/node/3

نحوه نصب و راه اندازی سازگار و پروژه-محور نرم افزار های  HyperChem, VMD, Autodock, Vina, MGLTools, Reduce در سیستم عامل ویندوز.

میدان های نیرو و توابع امتیازدهی و چگونگی اضافه کردن اتم-نوع (atom-type) جدید به آنها

نکات مهم مربوط به آماده سازی ساختار پیش از انجام داکینگ

روشهای مختلف تعیین بارهای اتمی و اثر آنها بر نتایج داکینگ

پایگاه داده ها و وب سرور های مهم مرتبط با یک پروژه داکینگ

خودکار سازی مراحل مختلف داکینگ از طریق خط فرمان

انجام داکینگ خودکار چندین لیگاند بر یک پذیرنده و یا یک لیگاند بر چندین پذیرنده

به کارگیری ابزارهای داکینگ در یک پروژه پیمایش مجازی (Virtual Screening)

نقش و اهمیت پارامتر های قابل تنظیم در فرایند داکینگ با AutoDock, AutoGrid و Vina

آشنایی با انواع و اهمیت اطلاعات ثبت شده در فایل های pdb, pdbqt, dpf, map, gpf, dlg, glg, ...

تحلیل نتایج داکینگ با استفاده از نرم افزار LigPlot