Zadovoljstvo nam je pozvati vas na 86. Fakultetski seminar 1. 7. 2026. u A1-1 u 14:00 na temu:
Od fragmenata do potencijalnih lijekova: kvantno-kemijski dizajn i duboko pojačano učenje u potrazi za inhibitorima kolinesteraza
koji će održati prof. dr. sc. Tomica Hrenar sa Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Sažetak i kratki životopis predavača se nalaze dolje, a u prilogu je plakat za društvene mreže.
Sažetak
U svrhu identifikacije pojedinačnih ili združenih inhibitora ljudske acetilkolinesteraze (hAChE), ljudske butirilkolinesteraze (hBChE) i konjske butirilkolinesteraze (eqBChE), primijenjeno je kvantno-kemijsko višeligandno simultano dokiranje (engl. Quantum-Chemical Multiligand Simultaneous Docking). Dizajn finalnih spojeva, predviđenih za naknadnu modularnu organsku sintezu, temelji se na strategiji dizajna lijekova pomoću fragmenata (engl. Fragment-Based Drug Design), koja kombinira više različitih malih molekula. Kako bi se poboljšala učinkovitost uzorkovanja u visokodimenzijskom konfiguracijskom prostoru, koji obuhvaća translacijske, rotacijske i konformacijske stupnjeve slobode malih molekula, razvijen je paralelizirani Monte Carlo algoritam dokiranja. Ovaj algoritam implementira pametni generator struktura (engl. Smart Structure Generator) za selekciju konfiguracija te optimizaciju inputa i klasteriranje. Inicijalne entalpije vezanja izračunane su pomoću semiempirijskog PM7 Hamiltonijana, koji za organske molekule pruža superiornije rezultate u usporedbi s ostalim semiempirijskim metodama, no i dalje predstavlja usko grlo proračuna. Kako bi se ovaj problem prevladao, posebno kod višeligandnog dokiranja, integrirane su duboke neuronske mreže (engl. Deep Neural Networks, DNN) koje se treniraju dinamički (on-the-fly) putem dubokog pojačanog učenja. Navedene mreže zadovoljavajuće aproksimiraju plohe potencijalne energije, čime se značajno smanjuje utrošak računalnog vremena potreban za određivanje entalpija vezanja. Pokrivenost aktivnog mjesta praćena je dinamički pomoću funkcija gustoće vjerojatnosti kako bi se osiguralo adekvatno pretraživanje konfiguracijskog prostora aktivnog mjesta.
Kratki životopis
Prof. dr. sc. Tomica Hrenar doktorirao je 2003. godine na PMF-u u Zagrebu s temom iz područja molekularne dinamike u vibracijskoj analizi te je u više navrata boravio na Institut für Theoretische Chemie, Universität Stuttgart, Njemačka. Od 2022. je u zvanju redovitog profesora u trajnom izboru te je trenutno predstojnik Zavoda za fizikalnu kemiju Kemijskog odsjeka i Pomoćnik pročelnice za financije. Njegova su istraživačka područja: teorijska kemija, molekularna spektroskopija i strojno učenje. Nositelj je kolegija Fizikalna kemija 1, Molekularna spektroskopija, Kvantna kemija, Kemometrika te Teorijska kemija i umjetna inteligencija. Koautor je u više od 80 znanstvenih radova indeksiranih u bazi Web of Science. Vodio je i trenutno sudjeluje u više znanstvenih projekata.
