Computer-Aided Drug Design Services |
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p53 - MDM2 oncoprotein drug leads derived from virtual high-throughput screens |
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The Bioinformatics Center provides computational resources and staff expertise in Computer-Aided Drug Design. CADD in used in drug discovery, design, and development research. CADD services are available for CSU researchers and PI's in the Rocky Mountain Regional Center of Excellence in Biodefense. |
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| The benefits of CADD include: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Quickly identify novel drug compounds and drug leads | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Identify new drug analogues | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Expand existing lead series compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Complement experimental high-throughput screening efforts | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Purchase lead compounds directly from fine chemical vendors | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CADD screening methods include: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Structure-based screens (drug-receptor and protein-ligand docking) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Ligand-based screens (pharmacophore and similarity searches) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Physicochemical based screens (Lipinski's rules) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- 3D-shape and 3D-electrostatics based screens | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The Center maintains numerous small-molecule compound libraries for CADD screens: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Multi-million compound small-molecule libraries; currently 13M+ compounds |
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| -- Drug-like, lead-like, and fragment based compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Natural products and synthetic compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Diversity-oriented and focused sublibraries | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Conformers, enantiomers, rotamers, and tautomers for many compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CADDSoftware | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Currently, the Center utilizes CADD software from OpenEye Scientific Software Inc. OpenEye's software suite is used extensively in academic, government, and commercial drug research. In addition, Mesa Analytics software is used for clustering compound hitlists from virtual screening results. The Center will regularly evaluate other CADD applications, and will consider requests for specific applications from the research community. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CADD Hardware | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The Center utilizes its 64-CPU Apple G5 cluster for screening runs, storage of small-molecule compound libraries, bioinformatics analysis, and molecular modeling. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Focused sublibraries for specific disease states and drug targets include: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -Acetyl CoA transferase inhibitor -Acetylcholinesterase inhibitor -Aldose reductase inhibitor -Analgesic -Analgesic, non-opioid -Antiadrenergic -Antiallergic -Antianginal -Antiarrhythmic -Antibacterial -Antidiabetic -Antiinfective -Antiinflammatory -Antiinflammatory, intestinal -Antiischemic, cerebral -Antimycobacterial -Antineoplastic -Antiobesity -Antiviral -Antiviral (hepatitis C) -Antiviral (hepatitis) -Antiviral (poxvirus) -Antiviral (trachoma) -Calcium channel antagonist -Capillary fragility treatment -Cardiodepressant -Cardiotonic -Cathepsin B inhibitor -Cathepsin L inhibitor -Cholesterol synthesis inhibitor -Cholinergic -Cholinergic antagonist -CNS active muscle relaxant -Cyclic GMP phosphodiesterase inhibitor -Cyclin-dependent kinase inhibitor -Cyclooxygenase inhibitor -Dihydroorotate dehydrogenase inhibitor -Dihydropteroate synthase inhibitor -DNA topoisomerase inhibitor -Factor VIIa inhibitor -Factor Xa inhibitor -HCV serine protease inhibitor -Hemostatic -Leukotriene E4 antagonist -Lipase inhibitor -Lipid peroxidase inhibitor -Lipoxygenase inhibitor -MAP kinase inhibitor -Matrix metalloproteinase 1 inhibitor -Metalloproteinase inhibitor -Metalloproteinase-9 inhibitor -Non-steroidal antiinflammatory agent -P38 kinase inhibitor -P38 MAP kinase inhibitor -Para amino benzoic acid antagonist -Phosphodiesterase inhibitor -Phosphodiesterase V inhibitor -Phospholipase A2 inhibitor -Phospholipase inhibitor -Platelet aggregation inhibitor -Polarisation inhibitor -Potassium channel antagonist -Prostaglandin antagonist -Prostaglandin synthase inhibitor -Protease inhibitor -Sigma receptor antagonist -Skeletal muscle relaxant -Skin irritative effect -Sleep disorders treatment -Sodium channel blocker -Sodium channel blocker class Ib -Spasmolytic, Papaverin-like -Spasmolytic, urinary -Stromelysin inhibitor -Thromboxane A2 antagonist -Thromboxane antagonist -Thromboxane synthase inhibitor -TNF convertase inhibitor -Topoisomerase inhibitor -Trypsin inhibitor -Tryptase inhibitor -Tyrosine kinase inhibitor |
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| The screening libraries include the following scaffold compounds: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Amidinobarbiturates | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Imidazolyliminothiazolines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Imidazotriazines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Isocarbolines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Lactams | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Mesoionic 1,2,3-triazoles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Tetrahydroquinolines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- 1,2,3-thiadiazoles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- 1,2,3-thiadiazole-5-imines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Thiazolines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Thiazolylpyrazoles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Tryptamines and homotryptamines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The screening libraries include the following building block compounds: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Aldehydes | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Barbiturates | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Carboxylic acids | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Primary and cyclic amines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Natural compounds and semi-synthetic derivatives | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Thioamides and mercapto derivatives | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The Center includes screening libraries from the following sources: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Screening services include: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Assistance in job preparation, job execution, job management, and job performance analysis on the Apple cluster | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- Molecular modeling of results: high-quality images and videos suitable for publications, grants, and conferences | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molecular Dynamics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Assistance with molecular dynamics simulations is available for modeling time-dependent behavior of macromolecular systems. NAMD and GROMACS are used for MD simulations. Other MD software can be used by request. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| For more information contact: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||