Chem. Rev.:人工智能与计算机辅助药物发现

发布于 2021-04-26 05:16 ,所属分类:知识学习综合资讯

导读

2019年7月13日, 四川大学杨胜勇课题组瑞士苏黎世大学Gisbert Schneide组Chemical Reviews杂志上,发表题为“Concepts of ArtificialIntelligence for Computer-Assisted Drug Discovery”的综述论文,研究人员介绍了各种机器学习算法的基本原理和一些应用说明,讨论了人工智能辅助药物发现的最新进展,包括在基于结构和配体的虚拟筛选、从头开始的药物设计、物理物理模型等方面的应用,为人工智能辅助药物的发现和设计提供价值的指导方向。

人工智能(AI),尤其是作为AI子类别的深入学习,为创新药物的发现和开发提供了机会。最近出现了各种机器学习方法,其中一些可能被视为领域特定人工智能的实例,这些人工智能已成功用于药物发现和设计。


图1. 多任务QSAR模型示例(图片来源于Chemical Reviews)

四川大学杨胜勇课题组和瑞士苏黎世大学Gisbert Schneide组综述了这些机器学习技术及其在医学化学中的应用。在介绍了各种机器学习算法的基本原理和一些应用说明,讨论了人工智能辅助药物发现的最新进展,包括在基于结构和配体的虚拟筛选、从头开始的药物设计、物理模型等方面的应用。影像化学和药动学性质预测,药物再利用,以及相关方面。最后,总结了当前方法的几个挑战和局限性,为人工智能辅助药物的发现和设计提供了高价值的指导方向。

杨胜勇简介

杨胜勇,教授,博士生导师(图片来源于四川大学官网)

【个人简历】

教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、教育部“创新团队发展计划”团队带头人。

1999年毕业于四川大学化学学院,获物理化学专业博士学位。1999年-2001年,香港科技大学化学系博士后。2002年12月-2005年10月,加拿大Calgary大学Research Scientist。2005年10月通过985平台进入四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室工作。主持了包括863计划、国家创新药物重大专项、国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才资助计划等多项国家和省部级项目。至今已在包括Leukemia, J Med Chem, Clin Cancer Res, DrugDiscov Today, Mol Cancer Ther, J Chem Inf Model, Proteins, JComput Chem,Organometallics等本领域重要期刊发表SCI论文100余篇。相关研究工作已被包括Nat Methods, Nat Rev Drug Discov, DrugDiscov Today等在内的多个著名期刊引用或作重点评述。申请专利17项,包括2项PCT国际专利,7项授权专利。获6项软件著作权。获2012年度“药明康德生命化学研究奖”。

【研究方向】

(1)药物分子设计新方法研究

(2)小分子靶向药物设计、合成与先导化合物优化研究

(3)化学生物学

(4)针对肿瘤等重大疾病的一类新药的研究与开发

【学术任职】

受邀担任Pharmacol & Pharm, ISRN ComputBiol等国际期刊编委;国家创新药物重大专项、973、863、自然科学基金项目评审专家;中国计算机化学专业委员会委员;四川省药物化学专委会副主任委员;J Am Chem Soc, J Med Chem, Proteins, JChem Inf Model, J Theor Comput Chem, Eur J Med Chem等国际学术期刊特邀审稿人。


拓展阅读

  • JMC:温州医科大学郑素清团队对小分子红细胞溶血毒性成功进行了虚拟预测

  • PNAS: 中山大学黎孟枫课题组发现了一个治疗肺腺癌转移的潜在靶点

  • Nature评论: 浙江大学胡海岚课题组提出星形细胞可导致多动症

  • Science: 北京大学基础医学院王韵课题组发现一个全新的镇痛治疗的潜在靶点

  • Chem. Rev.: 浙江大学药学院侯廷军课题组综述了mM/PBSA和mM/GBSA结合自由能计算方法在药物设计中的应用

  • Nature主刊: 北京大学化学与分子工程学院陈鹏和王初课题组发现一种生物系统中近端衰变的时间分辨蛋白激活方法

  • JACS: 北京生命科学研究所李超课题组全合成了三个复杂二萜类天然产物

  • JMC:北京大学药学院张亮仁和刘振明课题组发现一个强的JNK3抑制剂,有望开发成阿尔茨海默病治疗药物

  • JMC:湖南师范大学刘中华和曾佑林课题组发现了一种高活性和选择性的优化抗癌肽,有望成为成新的抗癌药物

  • Cell: 新研究揭示了EGFR-TKI耐药机制,有望攻克EGFR抑制剂的耐药性

  • JMC:四川大学李国菠和吴勇课题组发现一类广谱抗生素,对金属和丝氨酸-β-内酰胺酶具有双重抑制作用

  • JMC: 暨南大学丁克等课题组发现一类高选择性的第4代EGFR抑制剂


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