Syllabus - הבסיס הכימי לתכנון וגילוי רציונלי של תרופות. (64200)

רשימת נושאים / תכנית הלימודים בקורס:
תיכנון וגילוי רציונאלי שת תרופות – 64200
קורס בתוכנית אבני פינה 2017-2018
amiramg@ekmd.huji.ac.il מרצה הקורס: פרופ' עמירם גולדבלום

2 שעות שבועיות-סמסטר
ב'. 2 נקודות זכות.

omriwolk@gmail.com סילבוס
א. מבוא לקורס: שיעור 1-2
• מבוא כללי לתרופות, מרשמים, בעבר וכיום.
• מהו תכנון וגילוי רציונאלי, תרופות רציונאליות.
• שלבי פיתוח וגילוי תרופות בימינו, קשיים ואתגרים שבחיפוש ופיתוח.
• חיפוש תרופות ממוחשב ותוצאותיו
• שיטות לקבלת מידע – קריסטלוגרפיה, ספריות ממוחשבות וסריקה שלהן.
• מקורות לתרופות, רפואה צמחית ותרופות "סבתא".
• תרופות בימינו, הדור החדש, הגישה המדעית.
ורעילות ADME . • פרמקולוגיה- פרמקודינאמיקה ופרמקוקינטיקה
• הומאופתיה מול מקורות צמחיים.
התנגשיות בין תרופות, וסמים. .FDA- • אישור תרופות של ימינו ו
•
ב. מבוא כימי וביולוגי: שיעורים 3-5
• מסלולי תרופה בגוף: מטרות התרופות בגוף, מערכות כניסה, הובלה ופינוי.
• התא: ממבראנת התא, שומנים ורצפטורים.
• קישור תרופה לרצפטור: מנעול מפתח, יחסי גודל בין תרופה למטרה.
• אטום: טבלת היסודות. מבנה, מושגי יסוד, אלקטרונים פרוטונים ונויטרונים.
אלקטרוני ערכיות, מסה אטומית, גודל, מטען.
• אנרגיות: יחידות מידה, אנרגיה קינטית, אנרגיה פוטנציאלית וקינטית
• קשרים בין אטומים: קשר יוני, אלקטרו- שליליות ואלקטרו חיוביות של אטום, קשר
קוולנטי-חיבור אלקטרוני ערכיות. משקל מולקולרי, כלל השמינייה
• קשר קוולנטי, פולרי, יוני
• מבנה מרחבי של מולקולות
ג. המים: שיעורים 6-7
• המים כמולקולת החיים.
• מבנה מולקולת המים, דיפול במולקולה, קוטב, חלוקת מטען בין האטומים.
• קשרי מימן: משיכה ודחייה בין מטענים נגדיים, סידור מרחבי מסודר ומצבי צבירה
שונים של המים בתלות בקשרי המימן.
• משמעות של קשרי המימן לחיים. המסה במים. מאפיינים והגדרות של הממס
והמומס. התכונות: הידרופוביות הידרופיליות.
ד. חומצות ובסיסים וקבוצות מאפיינות: שיעורים 7-8
.pH • תפקיד הפרוטון בתהליכי חומצה ובסיס. מאפייניהם של חומצות ובסיסים. ה
חומציות ובסיסיות של קבוצות כימיות שונות.
• קבוצות כימיות מאפיינות חשובות: אמין, קרבוקסיל, הידרוקסיד, חומצה, טבעת
ארומטית, וכו'.
• קלסיפיקציה של מולקולות על פי תכונות כגון: גודל, מבנה תלת מימדי, אורך, מטען,
הרכב יסודות אופייני וכו'. דוגמאות למולקולות ידועות.
ה. כימואינפורמטיקה ושיטות חישוביות: שיעורים 9-10
• כימואינפורמטיקה: איסוף מידע על מולקולות, הפיכה של מבנים לנתונים מספריים.
שימוש במחשב לבניית תיאוריה או מודל. תכונות אותן ניתן לכמת. בניית גרף של
תלות בין מאפיין לתכונה ביולוגית או לבין פעילות.
• משואת קשר בין מבנה ותכונות לבין פעילות. משתנה תלוי ומתשנה בלתי תלוי.
דוגמאות לבניית קשר כמותי בין תכונות לפעילות.
• פארמקוקינטיקה וכלל החמש של ליפינסקי לזמינות ביולוגית אוראלית : חשיבות
הכללים ומטרתם.
• אבחנה בין מולקולות באמצעות טביעות אצבעות של מולקולות: סוגים (חד, דו ותלת-
מימדיים) וצורת השימוש בהם בעת מחקר וחישובים של תכונות
• דמיון ושוני ביו מולקולות – קשר בין דמיון לפעילות
MCC • קלסיפיקציה – רמות שונות של אבחנה בין קבוצות – שימוש ב
ו. חלבונים ודנ"א: שיעורים 11-12
• דנ"א: מהו דנ"א, מבנה. נוקליאוטידים, סליל כפול, דחיסה של החומר התורשתי
בתא, צופן גנטי. הקוד הגנטי, צורת קידוד של חלבונים.
• חלבונים: מבנה, חומצות אמינו, קידוד על ידי דנ"א, מבנה ראשוני, שניוני, שלישוני
ורבעוני. קיפול. תלות הפעילות במבנה. קריסטלוגרפיה ופענוח מבנה בעזרת רנטגן.
.SBDD . • תכנון תרופות המבוסס מבנה
ז. עיגון כשיטה רציונאלית לחיפוש תרופות: שיעורים 13-14
• אנרגיה בין מולקולות: אנרגיה בין קבוצות טעונות, קבוצות מאפיינות ואינטראקציות
שהן יוצרות: מוסר ומקבל קשרי מימן, קבוצה ארומטית וקבוצה הידרופובית.
קבוצות טעונות: אמינים וחומצות. אנרגיה כבסיס לתהליך העיגון.
• האפקט ההידרופובי: משמעות וצפי להתנהגות של חומרים, האנתלפיה והאנטרופיה
כמניעים להתרחשות של תגובות כימיות, ותגובת העיגון בפרט.