Algorithmen fuer den computergestuetzten Wirkstoffentwurf

Die Entwicklung neuer Medikamente gehört zu den komplexesten
Entwurfsproblemen unserer Zeit. Neben der Identifizierung
von geeigneten Zielproteinen ist das Design eines Wirkstoffs
– ein Molekül, das den gewünschten Effekt auf ein
Zielprotein ausübt - ein zentraler Schritt in diesem
Prozess, der bereits an vielen Stellen durch entsprechende
Computeranwendungen begleitet wird. Die Modellierung
physiko-chemischer Sachverhalte und die algorithmischen
Probleme in diesen Anwendungen stehen im Fokus dieses
Vortrags.

Zwei zentrale Fragestellungen in diesem Bereich sind das
molekulare Docking-Problem und die adäquate Beschreibung der
Ähnlichkeit von potentiellen Wirkstoffmolekülen. Beim
Docking-Problem geht es um die Frage, ob, wie stark und mit
welcher Geometrie ein Molekül an ein Protein mit bekannter
dreidimensionaler Struktur bindet. Bei der Beschreibung
molekularer Ähnlichkeit geht es um die Entwicklung von
sogenannten Moleküldeskriptoren, die einen möglichst genauen
aber auch zeiteffizienten Molekülvergleich erlauben. Für
beide Thematiken werden physiko-chemische Modelle,
Algorithmen zur Lösung der Optimierungsprobleme und
Resultate mit praktischer Anwendungsrelevanz erläutert.