BIOCHEMINFORMATICS

Frank Oellien, 10.11.04Intervet Innovation GmbH

Schwabenheim

Cheminformatics ComputergesttzteAnwendungen in der Chemie

Cheminformatics ComputergesttzteAnwendungen in der Chemie

BIOCHEMINFORMATICS

Intervet Innovation GmbH bersicht Computergesttzte Wirkstoffforschung

Computeranwendungen in der Chemie Die Natur der Molekle

2D Strukturen 3D Strukturen Oberflchen und Eigenschaften Flexibilitt

Online-Demos

bersichtbersicht

BIOCHEMINFORMATICS

BIOCHEMINFORMATICS

Akzo Nobels GeschftsbereicheAkzo Nobels Geschftsbereiche

28%

39%

33%

Pharma Coatings Chemicals

Umsatz 2002 ca. 14.0 Milliarden Euro ()Ca. 68 000 Beschftigte in 80 Lndern

BIOCHEMINFORMATICS

Forschung Produktion Forschung und Produktion

16 Forschung

19 Produktion

58 Filialen

5000 Beschftigte

Intervets StandorteIntervets Standorte

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2002 in m $ In % In mio $1 Pfizer (+ Pharmacia)* 1625 9.1 1352 Merial 1505 3.8 553 Intervet 1019 3.9 384 Bayer 736 4.3 305 Elanco 693 1.0 76 Schering-Plough 677 -2.4 -177 Fort Dodge 653 -15.8 -1238 Novartis 521 12.1 569 Virbac 333 11.3 34

10 Alpharma 320 -4.0 -13

* Proforma Ergebnis, unter der Annahme, da keine Produkte eingestellt werden

Rang Firma Umsatz Zuwachs Per. 01/02

Intervets WeltmarktplatzierungIntervets Weltmarktplatzierung

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14%

12%

53%

21%

Europe USA and Canada Latin America Rest of World

Ca. 1,081 Milliarden Euro ()

Europa USA und Canada Lateinamerika brige Welt

Intervets Verkauf 2002Intervets Verkauf 2002

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49%

13%

12%

17%

9%

Biologicals AntiparasiticsAntiinfectives Other PharmaceuticalsFeed Additives

BiologikaAntiinfektivaFutter-Zusatzstoffe

AntiparasitikaWeitere Pharmazeutika

Produkt SegmenteProdukt Segmente

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PanacurBreitband Anthelmintikum mit einem herausragenden Sicherheitsprofil fr die Verwendung in allen Tieren.

PanacurBreitband Anthelmintikum mit einem herausragenden Sicherheitsprofil fr die Verwendung in allen Tieren.

CobactanEine Reihe von Antiinfektiva-

Formulierungen auf Basis des proprietren Molekls

Cefquinome

CobactanEine Reihe von Antiinfektiva-

Formulierungen auf Basis des proprietren Molekls

Cefquinome

MKS-Impfstoffe und MKS-Marker TestsImpfstoff und Test ermglichen die Unterscheidung geimpfter und infizierter Tiere

MKS-Impfstoffe und MKS-Marker TestsImpfstoff und Test ermglichen die Unterscheidung geimpfter und infizierter Tiere

Nobivac E. coli inacInaktivierter Impfstoff, der 93%

aller aus Hhnchen isoliertenE. coli Stmme abdeckt.

Nobivac E. coli inacInaktivierter Impfstoff, der 93%

aller aus Hhnchen isoliertenE. coli Stmme abdeckt.

Produkt HighlightsProdukt Highlights

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1

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Finden

Entwickeln

Einfhren

Arzneimittelforschung

20 SubstanzenVorklinische Entwicklung

ca. 10 Prparate

ca. 5Prparate

2 Prparate

1 Prparat

KlinischePhase I

KlinischePhase II

KlinischePhase III

KlinischePhase IV

J

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2

0

0

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2

5

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Werdegang eines MedikamentsWerdegang eines Medikaments

BIOCHEMINFORMATICS

BIOCHEMINFORMATICSB

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n Target DiscoveryMolekularbiologie

Lead DiscoveryAssay Development & HTS

Lead OptimizationKombinatorische und Medizinische Chemie

ProfilingBiologische und in vitro-vivo Profilierung

Product DevelopmentPrklinik / Klinik

Von der Idee zum ProduktVon der Idee zum Produkt

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actttgataatagacttgtagatttttgcgtt

BioInformatikBioInformatik

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Rationales WirkstoffdesignRationales Wirkstoffdesign

Aktivittsprfung (HTS)Leitstrukturoptimierung

Chemoinformatik

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ChemoInformatik und MM 1ChemoInformatik und MM 1

Docking undin silco Screening

Homology Modelling

PharmakophorModelling

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ChemoInformatik und MM 2ChemoInformatik und MM 2

Berechnung phys.-chem.Eigenschaften

Substruktur- und hnlichkeitssuchen

Struktur-Aktivitts-BeziehungenVorhersagemodelle

O

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N

OClN

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-1

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COSMO-KOC

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Training Set rms=0.63

Test Set rms=0.72

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Who we are ...Who we are ...

Paul Selzer

Carsten Beyer

Richard MarhferJrg Schrder

Andreas Krasky

Jrg Cramer

Anette Klinger

Andreas Rohwer

Frank Oellien

Kristin Engels Hon Tran

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Gebiete BioInformatik ChemoInformatik Molecular Modelling Theoretische Chemie Material Science

Verbreitung und Bedeutung Im akademischen Umfeld In der Industrie

Computer und ChemieComputer und Chemie

Allgemeine Betrachtungen

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Die Natur der chem. VerbindungenDie Natur der chem. Verbindungen

TestosteronName

2D Struktur

3D Strukturen und Konformere Oberflchen und Eigenschaften

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SubstanznamenSubstanznamen

Substanznamen sind ungeignet

unterschiedliche Schreibweisen (IUPAC, etc) Trivialnamen (z.B. Salzsure, Natronlauge, Zyankali) Synonyme und ID (z.B. AHNO 5555, CAS 100-52-7) Nomenklatur komplexer Strukturen problematisch

ACD/IUPAC Name ACD/Name-to-Structure BioRad IUPAC NameIt und DrawIt

Datenbankrecherchen fehleranfllig Zu umstndlich

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2D Strukturen 12D Strukturen 1

Die Konnektivittsinformation ist der zentrale Schlssel

O

Cl

O

Line Notations (Strings)SMARTS: OC(=O)C1=CC=CC=C1Cl

OC(=O)c1ccccc1ClSLN: C(C[2]:C(:CH:CH:CH:CH:@2)Cl)(=O)OH

Strukturaustauschformate

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2D Strukturen 22D Strukturen 2

Struktur-Zeichenprogramme MDL ISIS Draw ACD ChemSketch CACTVS ChemDraw ACD Drawing Applet JChemPaint Marvin JME C-Design BioRad KnowItAll

GIF/PNG-Creator for 2D Plots of Chemical Structures: http://cactus.nci.nih.gov/services/gifcreator/

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3D versus 2D3D versus 2D

Strukturen sind keine 2D-Objekte

aus: Molecules are like Humans, Johann Gasteiger, Erlangen

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3D Strukturen 13D Strukturen 13D Struktur-Generatoren CORINA, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/software/corina/free_struct.htm3D Struktur-Generatoren/Betrachter VRML File Creator for Chemical Structures,

http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlcreator Online Smiles Translator BioRad KnowItAll ACD/Labs ChemSketch / 3D Viewer ChemDraw

3D Struktur-Betrachter JMOL JSV Rasmol und Chime und viele andere mehr

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3D Strukturen 23D Strukturen 2VRML Structure Generator

Demo 1 Demo 2

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3D Strukturen 23D Strukturen 2VRML Structure Generator

Demo 1 Demo 2

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Struktur vs. OberflchenStruktur vs. Oberflchen

Molekle haben Oberflchen und Eigenschaften!

aus: Molecules are like Humans, Johann Gasteiger, Erlangen

BIOCHEMINFORMATICS

Oberflchen und EigenschaftenOberflchen und Eigenschaften

MOLSURF, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/molsurf/

Demo

BIOCHEMINFORMATICS

Oberflchen und EigenschaftenOberflchen und Eigenschaften

MOLSURF, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/molsurf/

Demo

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Atom-OrbitaleAtom-Orbitale

Orbital Viewer, http://www.orbitals.com/orb/ov.htm Atomorbitale Hybridorbitale

BIOCHEMINFORMATICS

Molekl-OrbitaleMolekl-Orbitale

OrbVis, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/orbvis/

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Molekl-OrbitaleMolekl-Orbitale

OrbVis, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/orbvis/

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Molekl-OrbitaleMolekl-Orbitale

OrbVis, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/orbvis/

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FlexibilittFlexibilitt

Molekle sind flexibel und nicht starr!

aus: Molecules are like Humans, Johann Gasteiger, Erlangen

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Spektren und NormalmodenSpektren und Normalmoden

ComSpec3D, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlvib/

Demo

BIOCHEMINFORMATICS

Spektren und NormalmodenSpektren und Normalmoden

ComSpec3D, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlvib/

Demo

BIOCHEMINFORMATICS

Spektren und NormalmodenSpektren und Normalmoden

ComSpec3D, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlvib/

Demo

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ReaktionsanimierungReaktionsanimierung

VRML Animation Generator, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlanim/

Demo

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ReaktionsanimierungReaktionsanimierung

VRML Animation Generator, http://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlanim/

Demo

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Frank.Oellien@intervet.com

Vielen Dank fr Ihr InteresseVielen Dank fr Ihr Interesse

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JMolhttp://jmol.sourceforge.net/preview/

MolSurfhttp://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/molsurf/

ComSpec3Dhttp://www2.chemie.uni-erlangen.de/services/vrmlvib/

Datenbankenhttp://cactus.nci.nih.gov/ncidb2/http://www.chemfinder.com

Online-DemosOnline-Demos