分子模拟实验

课程编码：180082070304P5001H 英文名称：Molecular Simulation Experiment 课时：30 学分：1.00 课程属性：实验课 主讲教师：计明娟等

在实验教学过程中，引导学生认真对待实验，合理开展实验设计、保持原始记录完整、正确处理实验数据。帮助学生建立和强化学术道德的观念。

分子模拟和计算机化学

第一章 实验一 分子构建和能量优化。 3学时 计明娟
第1节 应用分子模拟教学软件平台Heperchem、分子可视化软件Pymol等开展分子模型的构建和分子的显示，
第2节 应用两种力场对简单有机几何的结构尝试开展不同方法的构象搜索和全局优化
第二章 实验二 分子动力学模拟 6学时 计明娟
第1节 应用分子设计软件包Sybyl、分子动力学软件Amber等开展动力学模拟。主要包括运用一般动力学，随机动力学等研究复合物的稳定性，
第2节 进行轨迹分析
第三章 实验三 蒙特卡洛模拟 3学时 计明娟
第1节 利用蒙特卡洛模拟软Towhee，主要进行吉布斯系综的模拟，化学势的计算
第四章 实验四 分子对接模拟。 6学时 计明娟
第1节 应用分子对接软件包Autodock等开展分子对接模拟，主要包括软件简介，软件安装，软件的操作流程（配体、受体坐标文准备、格点计算、对接计算）
第2节 对接结果分析（能量分析、聚类分析、相互作用能分析），为分子动力学模拟提供初始结构。尝试利用Vina进行虚拟筛选。
第五章 实验五 结合自由能预测 6学时 崔巍
第1节 利用分子动力学软件Amber，开展溶剂效应模型下小分子与蛋白之间结合能力的模拟。介绍超算使用基础。
第2节 结合自由能预测
第六章 实验六 伞形采样模拟 3学时 崔巍
第1节 利用分子动力学模拟软件Amber，Wham等，沿设计的反应路径开展分子动力学增强采样模拟，并绘制平均力势曲线。
第七章 实验七 定量构效关系和统计学习方法 3学时 崔巍
第1节 利用分子设计软件包Sybyl软件和自编Python脚本、第一性原理计算软件Vasp等工具，开展定量构效研究，包括比较分子力场（CoMFA）、比较分子相似指数（CoMSIA ）和比较态密度方法（CoDOSA）的模拟，为改造小分子提供信息。

计明娟 教授 博士生导师。 1978年毕生于北京大学化学系。自1978 年入校至今，先后开设并主讲《生物化学》、《结构分子生物学》、《分子模拟原理及其应用》、《分子模拟与计算机化学》和《计算化学实验》等课程。主要开展基于PTP1B结构的抗糖尿病药物分子设计和基于G3BP、AURORA结构的抗肿瘤药物设计。先后主持过国家自然科学基金重点项目子课题2项和面上基金3项，国家科技部项目2项；科学院项目2项。培养硕、博研究生11名。
崔巍 副教授 硕士生导师。2003年于北京大学药学院获理学学士学位，2009年于中科院研究生院获理学博士学位，2010年入校至今，先后开设并主讲《药物化学》、《生物分子结构化学》、《计算机辅助药物分子设计》、《物质结构与分析实验》、《无机化学实验》、《计算化学实验》等课程；先后担任本科《化学原理》、《无机化学》教师助教。主要开展计算机辅助药物设计和分子模拟研究，先后主持和参加国家自然科学基金项目3项，培养硕士研究生4人，在读3人。