Objetivos del curso-taller

Capacitar a los participantes en el uso de herramientas in silico para el diseño, simulación y optimización de compuestos, aplicando metodologías de modelado molecular.

Contenidos

Semana 1: – Fundamentos del diseño molecular, – Herramientas in silico y flujo de trabajo

1. Concepto y aplicaciones del diseño molecular en diferentes áreas.
2. Diferencias entre el diseño de compuestos tradicional y in silico.
3. Diseño basado en el receptor (Structure-Based) vs. Diseño basado en el ligando (Ligand-Based).
4. Introducción a la bioinformática estructural.
5. Flujo de trabajo en diseño in silico:
   • Obtención de datos
   • Preparación de moléculas y proteínas
   • Simulación (Docking, Dinámica molecular)
   • Análisis de resultados
6. Panorama de herramientas y software:
   • PDB, PubChem, SwissADME, AutoDock, PyMOL, Chimera, SwissSidechain.

• Práctica: * Búsqueda avanzada y descarga de macromoléculas en el Protein Data Bank (PDB).
  • Visualización y análisis estructural de proteínas utilizando PyMOL o UCSF Chimera.

Semana 2: – Fundamentos del diseño molecular, -Herramientas in silico y flujo de trabajo

1. Revisión de ligandos y proteínas en la base de datos Protein Data Bank (PDB).
2. Identificación de dianas terapéuticas.
3. Criterios para seleccionar compuestos candidatos.
4. Tipos de interacciones moleculares relevantes (puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, π-π stacking, fuerzas de van der Waals).
5. Ejercicio práctico: búsqueda de moléculas en PubChem, ZINC y visualización en PyMOL. Predicción de propiedades ADMET iniciales con herramientas web como SwissADME.

Semana 3: – Obtención y preparación de estructuras moleculares, – Propiedades fisicoquímicas y farmacocinéticas

1. Descarga de estructuras moleculares desde PubChem, ZINC o ChemSpider.
2. Conversión y optimización de formatos (.sdf, .mol2, .pdb).
3. Limpieza y minimización de energía molecular (Avogadro, OpenBabel).
4. Cálculo de propiedades fisicoquímicas (peso molecular, logP, polaridad, etc.).
5. Evaluación de propiedades ADME/Tox (SwissADME, pkCSM, ProTox-II).
6. Reglas de Lipinski y otros filtros de drug-likeness.

Semana 4: – Selección y preparación de proteínas blanco, – Introducción a programas de modelado

1. Identificación de proteínas blanco relevantes (PDB, UniProt).
2. Limpieza de la estructura: eliminación de ligandos no deseados, moléculas de agua y ajuste de protonación.
3. Detección del sitio activo (CASTp, SiteMap, PyMOL).
4. Introducción a AutoDock, AutoDock Vina, SwissDock.
5. Preparación de archivos de entrada para docking (AutoDockTools).
6. Ejercicio práctico: preparación de proteína y ligando.

Semana 5: – Ejecución de docking molecular, – Visualización e interpretación de interacciones

1. Configuración de parámetros de docking (caja de búsqueda, exhaustividad, número de poses).
2. Ejecución de docking con AutoDock Vina.
3. Interpretación de la energía de unión (binding affinity).
4. Visualización de interacciones: PyMOL, Discovery Studio Visualizer, LigPlot+.
5. Identificación de interacciones clave en el sitio activo.
6. Comparación entre diferentes ligandos.

Presentación de proyectos y retroalimentación

Modalidad: Presencial

Lugar: Sala de reuniones de la DICyT-USFX, Rosendo Villa# 150, Tercer piso (Ex-Biblioteca del CEPI).

Costo del curso: GRATUITO

Docente: Dra. Sandra Zárate

Contacto:  zarate.sandra@usfx.bo