Lehrende: Prof. Dr. Matthias Rarey
Veranstaltungsart: Vorlesung
Anzeige im Stundenplan: Chemieinf./Wirkstoff
Semesterwochenstunden: 3
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | 20
Weitere Informationen: Bitte beachten Sie die Anfangszeit des Montagstermins. Beginn 14.00 Uhr s.t.
Kommentare/ Inhalte: Aufbauend auf dem Modul 'Grundlagen der Chemieinformatik' (GCI) werden in in diesem Modul Kenntnisse über computergestützte Methoden zur Verarbeitung und Vorhersage biomolekularer Strukturen und molekularer Wechselwirkungen vermittelt. Dabei spielen neben den Biomolekülen selbst insbesondere die computergerechte Modellierung physiko-chemischer Aspekte und die Algorithmik für die Vorhersage von Molekülstrukturen und -eigenschaften eine wichtige Rolle. Themen der Vorlesung sind: - Einführung in den (protein-strukturbasierten) Wirkstoffentwurf - Weiterführende Algorithmen der Chemieinformatik (direkt aufbauend auf GCI) - Molekulare Visualisierung: Von Strukturdiagramm bis zu molekularen Oberflächen - Weiterführende Konzepte zur Modellierung molekularer Ähnlichkeit (nicht-lineare Deskriptoren) - Kombinatorische chemische Räume und Fragmenträume - Strukturelle Überlagerung von Molekülen - Methoden der quantitativen Beschreibung von Struktur-Wirkungsbeziehungen (QSAR) - Techniken im strukturbasierten Design: Analyse aktiver Zentren, Protein-Ligand Scoring- und Docking-Verfahren - Methoden zur Vorhersage makromolekularer Komplexe
Lernziel: Nach Modulabschluss kennen die Studierenden vielfältige Konzepte der Chemieinformatik und des (computergestützten) Wirkstoffentwurfs. Sie beherrschen die Behandlung chemischer Strukturen in Computeranwendungen aus datenstruktureller und algorithmischer Sicht. Durch die Analyse vielfältiger Modelle und Algorithmen sind sie in der Lage, Problemlösungen für den computergestützten Wirkstoffentwurf eigenständig zu erarbeiten. Neben der Methodenentwicklung spielen in diesem Modul Computeranwendungen im Wirkstoffentwurf eine wichtige Rolle. Die Studierenden beherrschen den Umgang mit ausgewählten Softwarewerkzeugen aus dem Bereich Molecular Modelling und sind in der Lage, sich in kurzer Zeit die Funktionsweise und Anwendung von Software für dieses Anwendungsfeld zu erarbeiten. Die Vermittlung alternativer Methoden für typische Probleme des Wirkstoffentwurfs befähigt die Studierenden zu einer qualifizierten Beurteilung verfügbarer Software nach wissenschaftlichen Gesichtspunkten.
Literatur: - Wirkstoffdesign, H.-J. Böhm, G. Klebe, H. Kubinyi, Spektrum Akademischer Verlag, 2. Auflage, 2009 - Chemoinformatics: Basic Concepts and Methods, T.Engel und J.Gasteiger (eds.), Wiley-VCH, 2018 - Applied Chemoinformatics: Achievements and Future Opportunites, T.Engel und J. Gasteiger (eds.), Wiley-VCH, 2018
