直接药物设计是基于药物作用靶结构的药物分子设计,所以又称为基于结构的药物设计,设计过程首先要了解有关靶物质的三维空间结构,然后将底物(天然配基药物)与靶物质进行嵌合(docking),形成底物—靶物质复合物。通过对复合物的结构测定和分析,可以了解底物与靶物质空间结构上的互补关系,在此基础上进行药物设计。直接药物设计的实施得益于分子生物学、分析测试、计算机三大技术的迅速进展。基于结构的药物设计方法无论是在先导的提出和优化方面都是十分有用的工具,DOCK方法可加速先导化合物的筛选,图像技术已被有效地应用到研制新化合物和优化现有的化合物,加上从头设计(De novo Design)可使受试化合物数量急剧增加。
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