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药物设计的网格平台搭建

李正夫  
【摘要】:随着X射线衍射以及核磁共振等技术的发展,越来越多的生物大分子的三维结构被测定出来,计算机辅助药物设计呈现出了突飞猛进之势,药物分子虚拟筛选是其中的重要环节。计算机药物筛选可以显著地缩短新药的研发周期、降低研发费用。计算机药物筛选一般是针对选定的靶标,使用高性能并行计算机,从庞大的小分子库中筛选出具有药理活性的化合物。然而,进行虚拟筛选不仅要搜索化合物小分子库,而且要对库中的小分子进行分子筛选,即便对柔性小分子,粗略估计在其设计空间中也至少含10~(30)个解,再加上庞大的数据库搜索,需要耗费巨大的计算机时间,普通计算环境难以在可以接受的时间内得到满意的结果。 近年来,网格技术得到了飞速的发展。网格为使用者提供了与地理位置无关和具体的计算设施无关的通用的计算能力和资源,它代表了一种先进的技术和基础设施,是继互联网之后又一次重大科技进步。把网格技术引入到虚拟筛选中,借助于网格的资源和计算能力,可以很好地解决虚拟筛选所面临的搜索空间问题。新药研发网格正是基于这样的背景而发展起来的,借助于新药研发网格,可以显著地缩短一次配体集与受体对接的时间。 本文主要做了以下工作:(1)搭建了一个供研究和测试使用的进行药物研发的网格平台;(2)在大连理工大学的深腾1800服务器上搭建了新药研发网格的分节点;(3)对新药研发网格的虚拟筛选算法进行了改进,编制了相应的程序;(4)给出数值算例并与原虚拟筛选算法在时间上进行了对比分析。


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