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12205-01 - Vorlesung: Einführung ins Molecular Modeling (1 KP)
| Semester | Herbstsemester 2025 |
| Angebotsmuster | Jedes Herbstsemester |
| Dozierende |
Markus A. Lill (markus.lill@unibas.ch, BeurteilerIn)
Martin Smiesko (martin.smiesko@unibas.ch) |
| Inhalt | Die Vorlesung stellt die Grundlagen der wichtigsten Molekular-Modeling Ansätze in der modernen Arzneistoffentwicklung vor. Sie baut auf den Kenntnissen der organischen Chemie und der Strukturbiologie auf und wird vom Praktikum (Modern Drug Design) komplementiert. Die Themen der Vorlesung beinhalten: - Strukturbasiertes Design und Protein-Ligand Wechselwirkungen - Molekulare Kraftfelder und Molekülmechanikrechnungen - Strukturoptimierung und Konformationssuche - Moleküldynamik-Simulationen - Enthalpie, Entropie, Solvatisierung und Wirkstoffdesign - Molekulares Docking und Scoring - Liganden-basiertes Design, QSAR - Methoden der Künstlichen Intelligenz - Fallstudien des Struktur-basierten und Liganden-basierten Designs - Pharmakokinetik - Computer-gestützte Voraussagen von Arzneistoffnebenwirkungen - Quantitative Structure-Property Relationships (QSPR), PBPK - Berechnung von pharmazeutisch-relevanten Deskriptoren |
| Lernziele | Wie entwickelt man heute ein Arzneimittel, wie gelangt man zu neuen Leitsubstanzen und wie kann man diese optimieren? Die Arzneimittel haben sich im Laufe der Zeit drastisch gewandelt: vom Theriak und Kräutertee unserer Vorfahren sind wir zu hochwirksamen Monopräparaten als Therapeutika gekommen. Von einer beträchtlichen Zahl dieser Wirkstoffe haben wir durch moderne analytische und molekularbiologische Verfahren gelernt, wo sie angreifen und welches die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind. In der Regel löst die Wechselwirkung eines Rezeptors auf einen körpereigenen oder -fremden Botenstoff (z.B. ein Arzneistoff) die biologische Antwort aus. Kennt man Struktur und Eigenschaften eines Arzneistoff-Rezeptorkomplexes, kann man Arzneistoffe mit vorberechneten Eigenschaften am „digitalen Reissbrett“ entwerfen: Computer-Assisted Drug Discovery. Diese Vorlesung soll aufzeigen, inwieweit computergestütztes Wirkstoffdesign bei der Komplexität des menschlichen Organismus und der vielfältigen Veränderung physiologischer Vorgänge bei einer Erkrankung überhaupt möglich ist und welche ökonomische und ökologische Bedeutung solchen Verfahren heute zukommt. Nach dieser Vorlesung (und dem entsprechenden Praktikum) sind die Studierenden fähig, Molecular Modeling für einfachere Fragestellungen selbständig einzusetzen, entsprechende Studien aus der Literatur zu verstehen und kritisch zu bewerten sowie abzuschätzen, wann sich der Einsatz computergestützter Verfahren im Drug Design überhaupt lohnt. Nicht zuletzt wissen sie, dass Computer auch ökologische Beiträge (z.B. zur Umweltentlastung) zu leisten vermögen, was für eine nachhaltige Entwicklung der Pharmazeutischen Wissenschaften von Bedeutung ist. |
| Literatur | Elektronische Unterlagen - ADAM |
| Bemerkungen | Film- und Tonaufnahmen während der Lehrveranstaltung sind strikte untersagt (Aufnahmegeräte können konfisziert werden). |
| Weblink | Dept. Pharmazeutische Wissenschaften |
| Unterrichtssprache | Deutsch |
| Einsatz digitaler Medien | kein spezifischer Einsatz |
| Intervall | Wochentag | Zeit | Raum |
|---|---|---|---|
| wöchentlich | Mittwoch | 10.15-12.00 | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
Einzeltermine
| Datum | Zeit | Raum |
|---|---|---|
| Mittwoch 17.09.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 24.09.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 01.10.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 08.10.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 15.10.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 22.10.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 29.10.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Mittwoch 17.12.2025 | 10.15-12.00 Uhr | Biozentrum, Hörsaal U1.101 |
| Dienstag 13.01.2026 | 15.00-16.00 Uhr | Pharmazentrum, Hörsaal 1 |
| Freitag 23.01.2026 | 11.00-12.00 Uhr | Biozentrum, Seminarraum U1.197 |
| Module |
Modul: Chemische Biologie (Bachelorstudium: Chemie) Modul: Molekulare Pharmazie (Bachelorstudium: Pharmazeutische Wissenschaften) Modul: Vertiefung Chemie (Masterstudium: Nanowissenschaften) Wahlbereich Bachelor Nanowissenschaften: Empfehlungen (Bachelorstudium: Nanowissenschaften) |
| Prüfung | Lehrveranst.-begleitend |
| Hinweise zur Prüfung | Bestehen der Schlussprüfung, Wiederholungsprüfung im Frühjahrssemester https://pharma.unibas.ch/de/education/leistungsueberpruefungen-d/lehrveranstaltungsbegleitende-leistungsueberpruefungen/ |
| An-/Abmeldung zur Prüfung | Anm.: Belegen Lehrveranstaltung; Abm.: stornieren |
| Wiederholungsprüfung | keine Wiederholungsprüfung |
| Skala | Pass / Fail |
| Belegen bei Nichtbestehen | beliebig wiederholbar |
| Zuständige Fakultät | Philosophisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, studiendekanat-philnat@unibas.ch |
| Anbietende Organisationseinheit | Departement Pharmazeutische Wissenschaften |