新药的开发与大量的金融投资有关，并且可持续超过十年。 这就是为什么科学家们不断寻找有前途的药物制造方法的原因。 一种这样的技术是计算机仿真技术。 IT药物开发具有巨大的潜力，因为这种方法使您可以创建虚拟化学品并在计算机模型上评估其有效性。 富士通开发了分子建模技术，该技术可以在新化学物质的建模阶段将错误可能性降低10倍。 在本文中，我们将详细讨论。
当化学物质与目标蛋白质结合时，就会表现出其作为药物的作用。 在这种情况下，该物质根据目标蛋白质的形状改变其形状。 变化的程度与物质和蛋白质结合的亲和力*直接相关，可让您大致了解药物的功效。 在研究过程中，对科学家来说准确预测这一指标非常重要。
使用基于量子或牛顿力学原理的方法来计算化学物质的变化水平。 基于量子力学的非经验计算提供了最高的精确度，代表了基于原子类型和位置的电子状态分析。 但是，此类研究的实施需要很长时间。 使用这种方法对化学物质变化水平进行精确建模需要花费数年的时间，因此不适合实际使用。
相反，基于分子建模的近似计算在科学中非常快且广泛。 他们使用牛顿力学原理来计算原子之间相互作用的强度，并可用于识别大分子（包括蛋白质）的状态。
从牛顿力学的观点来看，原子之间产生的力表示为：
- 就像取决于两个结合原子之间距离的力一样；
- 就像取决于三个绑定原子之间的角度的力一样；
- 就像取决于束中扭转水平的力一样；
- 就像取决于未绑定原子之间距离的力一样。
当化学物质与目标蛋白质结合时，韧带扭转的水平反映了变形的程度。 然而，当使用现有技术时，确定二面角的精度相当低，这导致确定结合亲和力的精度低，该二面角的值对于计算韧带的扭曲是必要的。
二面角（由原子A，B和C的平面与原子B，C和D的平面形成的角度）开发富士通的本质是什么？
富士通已经开发分子建模已有十多年了。 利用积累的经验，该公司的科学家创造了一种技术，该技术不仅考虑到发生扭力的接合点，而且还考虑了相邻原子之间的相互影响。
现有技术基于键中4到2个原子以及这些原子所连接的其他原子的位置来估计二面角的值。 然而，根据分子的结构，在某些情况下，所考虑的这4个原子中未包括的原子会对相邻原子产生很大影响，在这种情况下，计算中出现错误的可能性很高。
富士通专家已经建立了一个评估公式数据库，用于那些远离键的原子的影响至关重要的情况。 使用适当的评估公式，您现在可以对分子扭转进行准确的评估，而以前是无法做到的。
分子结构的例子：3-（甲基氨基）吡唑富士通将此技术与专用软件集成后，便在实验室研究了新设计计算的准确性。 富士通针对190种化学品评估了该技术，将结果与通过非经验计算获得的结果进行了比较，并计算了误差系数。 这项研究有可能证明，在评估新开发项目的扭转水平时出现错误的可能性平均比以前使用的技术低10倍。
实际应用
使用190种化学结构的二面角参数估计与以前使用的通用AMBER力场1.8（GAFF 1.8）技术相比，一种用于确定目标蛋白质与化学物质结合亲和力的新方法显示出更加准确的测量结果。 科学家认为，其实际应用将从根本上创造新药。 富士通还计划将该技术整合到自己的药物开发服务中。
*热力学特性定量描述了物质相互作用的强度