Detail předmětu

Chemoinformatics

FEKT-MPAN-CHMAk. rok: 2026/2027

The course introduces students to the basics of working with chemical and protein databases, visualization of biomolecular structures and the use of web tools in the field of molecular modeling. Emphasis is placed on the preparation of proteins and ligands, molecular docking, virtual screening and homology modeling. Students will also learn about pharmacophore generation, QSAR modeling, evaluation of ADMET properties and molecular dynamics. The course also includes the solution of a semester project in the form of consultations and a final presentation.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními metodami počítačem podporovaného návrhu léčiv a práce s biomolekulárními daty. Student získá dovednosti v přípravě struktur, molekulárním dokování, virtuálním screeningu a tvorbě predikčních modelů. Naučí se využívat databáze, vizualizační nástroje a specializovaný software pro analýzu biologicky aktivních látek. Porozumí principům farmakoforového modelování, QSAR a hodnocení ADMET vlastností. Důraz je kladen na praktické řešení projektu a interpretaci dosažených výsledků. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Criteria for obtaining credit:
- obtain a total of at least 20 points from all scored activities of the semester
- complete at least 7 out of 8 continuous scored activities (i.e. protocols from computer exercises) (max. 16 points)
- develop and defend a project (max. 24 points)

Exercises are mandatory, one absence is allowed. Another absence is possible only for health reasons, immediately excused (with confirmation from a doctor). Compensation for missed exercises is possible in the last week of the semester. Only students with credit can register for the oral final exam.
To successfully complete the course, it is necessary to obtain at least 30 points from the final exam. The final score is determined from the points obtained during the semester (max. 40 points) and from the final exam (max. 60 points). The final exams will be held in form of viva examination.

Základní literatura

D. C. Young: Computational Drug Design. Wiley, 2009.

Doporučená literatura

A. R. Leach: Molecular Modelling - Principles and Applications (2 edition). Pearson Education, 2001.
D. C. Young: Computational Chemistry, a Practical Guide for Applying Techniques to Real World Problems. Wiley, 2001.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-BTB magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPCN-BTB magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Overview of Cheminformatics
2. Cheminformatics: Concepts and Methods
3. Molecular Docking and its applications in Computer-Aided Drug Design
4. Structure & Ligand Based Virtual Screening
5. Drug Designing Using Homology Modeling
6. Introduction to Pharmacophores
7. Fundamentals of QSAR Modeling
8. In-Silico ADMET
9. Fundamentals of Molecular Dynamics
10. Immunological and Biological Background to Cheminformatics
11. Advances in Genomics and Proteomics vs Drug and Vaccine Development

Cvičení na počítači

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Introduction of Chemical and Protein Databases. Visualization of Protein and Biological Webservers
2. Protein and Ligand Preparation for Molecular Docking
3. Molecular Docking
4. Virtual Screening
5. Homology Modeling
6. Pharmacophore Generation and its usage in Virtual Screening
7. QSAR and Model Generation
8. In-Selected ADMET on the selected molecules
9. Molecular Dynamics on the docked Complexes.
10. Project briefing and consultation_I
11. Project briefing and consultation_II
12. Project briefing and consultation_III
13. Final Presentation, Missed Exercises and Consultation

Projekt

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Work on a group project (1-3 member groups).
Individual preparation for completion
Final preparation for the oral exam from the provided study materials (lecture and exercise presentations),
own notes and reports prepared for computer exercises, or from basic literature.

Individuální příprava na cvičení

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Individuální příprava na závěrečnou zkoušku

25 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Students complete the course with a final exam, for which they prepare using materials provided by the supervisor (lectures and exercises in seminars).