2025年大學(xué)《生物信息學(xué)》專業(yè)題庫——新型藥物設(shè)計(jì)中的生物信息學(xué)方法考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在藥物設(shè)計(jì)流程中，利用生物信息學(xué)方法從大規(guī)模化合物庫中篩選出具有潛在活性的化合物，主要屬于哪個(gè)環(huán)節(jié)？A.靶點(diǎn)確認(rèn)與驗(yàn)證B.虛擬篩選C.分子對(duì)接D.ADME預(yù)測(cè)2.下列哪項(xiàng)技術(shù)主要基于已知的生物大分子三維結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)小分子與靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合模式和能力？A.QSARB.分子動(dòng)力學(xué)模擬C.分子對(duì)接D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)3.以下哪個(gè)數(shù)據(jù)庫主要收錄了大量的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)？A.ChEMBLB.DrugBankC.PDBD.ZINC4.在分子對(duì)接結(jié)果分析中，通常哪個(gè)參數(shù)被用來評(píng)估結(jié)合的強(qiáng)度？A.RMSDB.Kd值C.結(jié)合能（如ΔG）D.B因子5.ADME研究中的“D”代表什么？A.吸收（Absorption）B.分布（Distribution）C.代謝（Metabolism）D.排泄（Excretion）6.下列哪種方法屬于基于分子性質(zhì)的定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）模型構(gòu)建技術(shù)？A.分子對(duì)接B.CoMFAC.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)D.藥物靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析7.用于預(yù)測(cè)化合物體內(nèi)吸收、分布、代謝、排泄和毒性（ADMET）特性的工具或服務(wù)器，通常被稱為？A.虛擬篩選引擎B.分子對(duì)接軟件C.ADME預(yù)測(cè)工具/數(shù)據(jù)庫D.QSAR模型構(gòu)建器8.蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)分析在藥物設(shè)計(jì)中主要有助于？A.預(yù)測(cè)化合物的ADMET特性B.識(shí)別潛在的藥物靶點(diǎn)及其協(xié)同作用C.構(gòu)建分子對(duì)接的初始參數(shù)D.預(yù)測(cè)化合物的構(gòu)象變化9.哪種生物信息學(xué)方法可以用來評(píng)估候選藥物分子與靶點(diǎn)結(jié)合后的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和構(gòu)象變化？A.分子對(duì)接B.分子動(dòng)力學(xué)模擬C.QSARD.藥物靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析10.利用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)新藥的臨床前安全性，屬于藥物研發(fā)流程中的哪個(gè)階段？A.靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)B.臨床前研究C.臨床試驗(yàn)D.醫(yī)學(xué)事務(wù)二、填空題（每空1分，共10分）1.生物信息學(xué)方法在靶點(diǎn)研究中，可以利用______數(shù)據(jù)和______數(shù)據(jù)進(jìn)行靶點(diǎn)識(shí)別與驗(yàn)證。2.分子對(duì)接中，需要設(shè)置的關(guān)鍵參數(shù)通常包括______、______和對(duì)接截止半徑。3.常用的ADMET預(yù)測(cè)參數(shù)包括口服生物利用度（Absorption）、分布容積（______）、血漿半衰期（______）和潛在毒性標(biāo)志物等。4.QSAR模型構(gòu)建中，描述分子結(jié)構(gòu)的二維指紋通?？梢酝ㄟ^______、______等方法生成。5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)領(lǐng)域，基于深度學(xué)習(xí)的模型如______已經(jīng)成為重要的工具。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述利用生物信息學(xué)方法進(jìn)行虛擬篩選的基本流程。2.分子對(duì)接與QSAR在藥物設(shè)計(jì)中分別扮演著怎樣的角色？簡(jiǎn)述其核心區(qū)別。3.簡(jiǎn)述生物信息學(xué)方法在評(píng)估藥物成藥性方面的作用。四、論述題（10分）假設(shè)你是一名生物信息學(xué)研究人員，接到一項(xiàng)任務(wù)：利用現(xiàn)有生物信息學(xué)工具和數(shù)據(jù)庫，為一個(gè)假設(shè)的疾病靶點(diǎn)蛋白（其結(jié)構(gòu)已知）篩選潛在的候選藥物分子，并進(jìn)行初步的成藥性評(píng)估。請(qǐng)簡(jiǎn)述你將采取的主要步驟，包括使用的工具/數(shù)據(jù)庫類型、關(guān)鍵操作和分析內(nèi)容，以及如何綜合評(píng)估篩選結(jié)果和初步預(yù)測(cè)的成藥性。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.D6.B7.C8.B9.B10.B二、填空題1.基因組，蛋白質(zhì)組2.接口距離，結(jié)合位點(diǎn)3.Vd,t1/24.分子指紋計(jì)算，拓?fù)浞治?.AlphaFold三、簡(jiǎn)答題1.答案：利用生物信息學(xué)方法進(jìn)行虛擬篩選通常包括以下步驟：①收集并準(zhǔn)備化合物數(shù)據(jù)庫；②確定靶點(diǎn)蛋白的三維結(jié)構(gòu)；③選擇合適的虛擬篩選方法（如基于結(jié)構(gòu)的分子對(duì)接或基于性質(zhì)的定量構(gòu)效關(guān)系QSAR）；④執(zhí)行篩選過程，從化合物庫中識(shí)別出與靶點(diǎn)具有高親和力或良好成藥性潛力的候選分子；⑤對(duì)篩選得到的候選分子進(jìn)行排序和初步評(píng)估；⑥對(duì)結(jié)果進(jìn)行排序和初步分析，可能結(jié)合其他生物信息學(xué)工具進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。解析思路：考察對(duì)虛擬篩選基本流程的掌握。需要學(xué)生能夠清晰描述從準(zhǔn)備數(shù)據(jù)（化合物庫、靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)）到執(zhí)行篩選、結(jié)果評(píng)估的整個(gè)過程，并能區(qū)分不同的篩選方法（結(jié)構(gòu)/非結(jié)構(gòu)）。2.答案：分子對(duì)接主要用于預(yù)測(cè)小分子與靶點(diǎn)大分子的結(jié)合模式和能力，提供結(jié)合位點(diǎn)和結(jié)合能量的定量估計(jì)。QSAR則用于建立化合物結(jié)構(gòu)特征與生物活性之間的定量關(guān)系模型，旨在預(yù)測(cè)未知化合物的活性。核心區(qū)別在于：分子對(duì)接是基于結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)，關(guān)注結(jié)合力學(xué)；QSAR是基于結(jié)構(gòu)的或分子性質(zhì)的預(yù)測(cè)，關(guān)注構(gòu)效關(guān)系模式。解析思路：考察對(duì)分子對(duì)接和QSAR兩種核心技術(shù)的理解，包括其功能定位、輸入輸出、以及最根本的區(qū)別（基于結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)合vs.基于結(jié)構(gòu)/性質(zhì)預(yù)測(cè)活性）。3.答案：生物信息學(xué)方法在評(píng)估藥物成藥性方面發(fā)揮著重要作用?？梢酝ㄟ^虛擬篩選初步排除具有高毒性的化合物；利用ADMET預(yù)測(cè)工具/數(shù)據(jù)庫評(píng)估候選藥物的吸收、分布、代謝、排泄和毒性特性，預(yù)測(cè)其體內(nèi)成藥性概率；通過QSAR分析化合物的構(gòu)效關(guān)系，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化以改善成藥性；利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息分析藥物靶點(diǎn)相互作用，預(yù)測(cè)藥物作用機(jī)制和脫靶效應(yīng)。這些方法有助于在早期階段篩選和優(yōu)化候選藥物，提高藥物研發(fā)的成功率。解析思路：考察對(duì)生物信息學(xué)在成藥性評(píng)估中具體應(yīng)用的掌握，要求學(xué)生能夠列舉ADMET、QSAR、結(jié)構(gòu)分析等工具和技術(shù)，并說明它們?nèi)绾斡糜诔伤幮栽u(píng)估的不同方面。四、論述題答案：主要步驟如下：①靶點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備：獲取目標(biāo)疾病靶點(diǎn)蛋白的已知三維結(jié)構(gòu)（PDB文件），收集大規(guī)?；衔飻?shù)據(jù)庫（如ZINC或ChEMBL）。②虛擬篩選：使用分子對(duì)接軟件（如AutoDock或Dock）將化合物數(shù)據(jù)庫中的分子逐一與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，計(jì)算結(jié)合能或評(píng)估對(duì)接構(gòu)象的合理性，篩選出高評(píng)分的候選分子列表。③成藥性初步評(píng)估：對(duì)篩選出的候選分子，利用ADMET預(yù)測(cè)工具（如SwissADME或PKCSM）進(jìn)行初步的成藥性預(yù)測(cè)，評(píng)估其生物利用度、代謝穩(wěn)定性、血液-腦屏障通透性、潛在毒性等關(guān)鍵參數(shù)。④結(jié)果綜合分析：結(jié)合虛擬篩選的排名和ADMET預(yù)測(cè)結(jié)果，初步判斷候選分子的有效性和安全性。重點(diǎn)關(guān)注那些在結(jié)合親和力上表現(xiàn)良好，且A