زندگی انسان همواره با وقوع انواع بیماری‌هایی‌که سلامت او را به مخاطره انداخته، رو به رو بوده است و یکی از مهمترین دغدغه‌های محققان یافتن داروهای موثر، برای رفع این معضل و یا کاهش عوارض این بیماری‌ها بوده است. بنابراین داروهای ایده آل، همیشه مورد در خواست جامعه بشری هستند. در گذشته روند کشف و توسعه داروهای جدید، به روش آزمون و خطا صورت می‌گرفت که روشی وقت‌گیر و هزینه‌بر بوده است. برای پرداختن به این چالش ها چندین روش بین رشته ای برای روند توسعه دارو مورد نیاز هستند که در مجموع مبنای طراحی داروی منطقی را تشکیل می دهند. امروزه روند پیشرفت در علوم کامپیوتر و محاسبات منجر به جایگزینی روش­های منطقی و محاسباتی به جای روش­های سنتی و تصادفی در زمینه طراحی دارو شده است. بنابراین طراحی محاسباتی دارو به صرفه­ جویی در زمان و هزینه­ های آزمایشگاهی و پژوهشی می­ انجامد. توسعه یک مولکول رهبر و یک داروی موثر (مولکول های کوچک با ویژگی های مطلوب) حتی برای پروتئین های هدف شناخته شده، چالش برانگیز هستند. تکنیک QSAR که در مطالعات مربوط به یافتن ارتباط کمی بین ساختار و فعالیت، مدل سازی کیفی و دسته ‌‌‌بندی سیستم‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، در زمینه طراحی دارو حائز اهمیت است. اساس QSAR ، روش‌های برقراری ارتباط بین فعالیت تجربی و ویژگی‌های ساختاری مولکول است. به این ترتیب با بررسی مجموعه‌ای از مولکول‌ها یک مدل پیشگو توسعه می‌یابد که می‌تواند برای پیش‌بینی فعالیت دیگر مولکول‌ها مورد استفاده قرار گیرد. یکی از روش­هایی که می­تواند جهت مدلسازی فعالیت ترکیبات دارویی مورد استفاده قرار گیرد، مدلسازی فارماکوفوری است. مفهوم فارماکوفور اولین بار در سال 1909 توسط الریچ معرفی شد: فارماکوفور یک چهارچوب مولکولی است که ویژگیهای ضروری مسئول ایجاد فعالیت­های زیستی یک دارو را حمل می­ کند. پس از گذشت یک قرن، مفهوم فارماکوفور همچنان بدون تغییر باقی مانده است، اما محدوده کاربرد آن بطور قابل توجهی افزایش یافته است، مطابق با آخرین تعریفی که آیوپاک ارائه نموده است، یک مدل فارماکوفوری، مجموعه­ ای از ویژگی­های فضایی و الکترواستاتیکی است که بر­هم­کنش های بهینه با یک هدف زیستی معین را ایجاد می ­کند. یک مدل فارماکوفوری اطلاعات مفیدی را در اختیار محقق قرار می ­دهد تا ارتباط ساختار را با فعالیت بررسی نماید زیرا مدل فارماکوفوری طبیعت گروه­های شرکت کننده در بر­هم­کنش­های لیگاند و هدف و نیز نوع فواصل بین بار­ها و پیوند­های غیر کوولانسی را توصیف می ­نماید. یک مدل فارماکوفوری را می­توان به روش لیگاند محور یا ساختار محور بدست آورد. روش­های فارماکوفوری بطور گسترده­ای در جستجوی مجازی، طراحی دی نو وو، بهینه سازی ترکیب رهبر و غیره به کار می­ روند. یکی دیگر از روش های با اهمیت در حوزه طراحی محاسباتی دارو مفهوم مشابهت می باشد. این مفهوم نشان دهنده مشابهت در مقدار فعالیت دو ترکیب و نه لزوما مشابهت در ساختمان مولکولی آنها می باشد. رایج ترین روش انجام جستجوی مشابهت بر اساس اثر انگشت های مولکولی است. بدین ترتیب که اثر انگشت مولکولی به ازای یک یا چند ترکیب فعال موجود در یک مجموعه داده، منابع علمی و یا پتنت و همچنین برای مولکول های موجود در یک کتابخانه مجازی محاسبه می گردد. سپس یک روش تخمین مشابهت همچون ضریب تانیموتو برای محاسبه درصد شباهت ترکیب (های) فعال به هر یک از ترکیبات کتابخانه مجازی مورد استفاده قرار می گیرد.

محتوای این کارگاه در سه بخش شامل «بخش اول: مقدمه ای بر فرآیند طراحی دارو- آموزش عملی QSAR به همراه ارائه ابزارهای مورد استفاده»، «بخش دوم: مدلسازی فارماکوفوری به همراه معرفی وب سرورها و ابزار های مورد استفاده» و «بخش سوم: غربالگری مجازی با استفاده از جستجوی مشابهت (Similarity Search) » تهیه شده است. انتظار می رود این کارگاه به دانشجویان و محققان کمک کند تا به فراخور رشته و نیاز خود، درک اولیه برای ورود به دنیای طراحی دارو را کسب نموده؛ سپس متناسب با نوع فعالیت­های علمی خود پایه­ ی محاسباتی و ریاضیاتی خود را تقویت نمایند.

محتوای این کارگاه در سه بخش شامل «بخش اول: مقدمه ای بر فرآیند طراحی دارو- آموزش عملی QSAR به همراه ارائه ابزارهای مورد استفاده»، «بخش دوم: مدلسازی فارماکوفوری به همراه معرفی وب سرورها و ابزار های مورد استفاده» و «بخش سوم: غربالگری مجازی با استفاده از جستجوی مشابهت (Similarity Search) » تهیه شده است. انتظار می رود این کارگاه به دانشجویان و محققان کمک کند تا به فراخور رشته و نیاز خود، درک اولیه برای ورود به دنیای طراحی دارو را کسب نموده؛ سپس متناسب با نوع فعالیت­های علمی خود پایه­ی محاسباتی و ریاضیاتی خود را تقویت نمایند.

Personal Records                                                Name: Sajjad Gharaghani

Date of Birth:23 Jan 1982              

Place of Birth: Semirom, Iran             

Marital Status: Married, 1 Children

Appointment: Assistant Professor

Office Address: Institute of Biochemistry and Biophysics, Department of Bioinformatics, Laboratory of Bioinformatics and Drug Design (LBD) 

University of Tehran P.O.Box 1417614335 Tehran, Iran    

Telephone: 0098 21 61113451   

Fax: 0098 21 66956977           

E-Mail: s.gharaghani@ut.ac.ir

Web Site: http://lbd.ut.ac.ir/

 

 

Education:

Ph.D:

From: .  Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran (2013)

Major: Chemoinformatics

Thesis: Structure-based QSAR by using homology modeling, molecular docking and molecular dynamics simulation, and multi-target fragment based drug design for human SSAO and AChE.

M.Sc:

From: University of Mazandaran, Babolsar, Iran (2008)

Major: Analytical Chemistry (Chemometrics)

Thesis: A novel QSAR model for prediction of apoptosis-inducing activity of 4-aryl-4-H-chromenes and prediction of selectivity coefficients of univalent anions for anion-selective electrode using support vector machine.

 

 

Research interests and project

 

• Bioinformatics


• Pharmacoinformatics


• Systems Pharmacology


• Computational Drug Design (ligand-based, structure-based and fragment-based)


• Chemogenomics


• Chemoinformatics


• Computational Biology and Biological Networks


• Chemometrics


• Machine Learning Methods in Drug Discovery


• Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR)

 

Publications: 
Full International Papers

Publications in ISI Journals:

 

1-    R Sheikhpour, MA Sarram*, S Gharaghani, MAZ Chahooki “A Survey on semi-supervised feature selection methods”, Pattern Recognition, (Accepted)

2-    A Benvidi*, S Abbasi, S Gharaghani, M Dehghan Tezerjani, S Masoum, “Spectrophotometric determination of synthetic colorants using PSO–GA-ANN”, Food Chemistry (2017) 220, 377-384.

3-    Z Kazemi, H Rudbari, M Sahihi*, V Mirkhani, M Moghadam, Sh Tangestaninejad, I Mohammadpoor-Baltork, Gh Azimi, S Gharaghani, A Abbasi Kajani, “Synthesis, characterization and separation of chiral and achiral diastereomers of Schiff base Pd (II) complex: A comparative study of their DNA-and HSA-binding”, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2016) 163, 246-260,

4-    Z Kazemi, H Rudbari, M Sahihi*, V Mirkhani, M Moghadam, Sh Tangestaninejad, I Mohammadpoor-Baltork, S Gharaghani, “Synthesis, characterization and biological application of four novel metal-Schiff base complexes derived from allylamine and their interactions with human serum albumin: Experimental, molecular docking and ONIOM computational study”, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2016) 162, 448-462.

5-    Z Amini, MH Fatemi*, S Gharaghani, “Hybrid docking-QSAR studies of DPP-IV inhibition activities of a series of aminomethyl-piperidones”, Computational Biology and Chemistry, (2016) 64, 335–345.

6-    H Moghadam, M Rahgozar, S Gharaghani*, “Scoring multiple features to predict drug disease associations using information fusion and aggregation”, SAR and QSAR in Environmental Research (2016) 27 (8), 609-628.

7-    M Ebrahimi, A Mani-Varnosfaderani*, T Khayamian, S Gharaghani “An in silico approach to design peptide mimetics based on docking and molecular dynamics simulation of EGFR–matuzumab complex”. Journal of the Iranian Chemical Society, (2016) 13 (10), 1805–1817.

8-    AR Massah*, S Gharaghani, H Ardeshiri Lordejani, N Asakere “New and mild method for the synthesis of alprazolam and diazepam and computational study of their binding mode to GABAA receptor”. Medicinal Chemistry Research, (2016) 25 (8), 1538–1550.

9-    M Malekpoor, S Gharaghani, A Sharifzadeh, SN Mirsattari, AR Massah*, “Synthesis and antibacterial evaluation of novel xanthone sulfonamides”. Journal of Chemical Research (2015)  39 (8), 433-437

10-       Mohammad H Fatemi*, Afsane Heidari, Sajjad Gharaghani “QSAR prediction of HIV-1 protease inhibitory activities using docking derived molecular descriptors” Journal of Theoretical Biology  (2015) Vol. 369, 13–22

11-       Saghi Sepehri, Sajjad Gharaghani, Lotfollah Saghaie, Mohammad R. Aghasadeghi, Afshin Fassihi* “QSAR and docking studies of some 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines: evaluation of gp41 as possible target for anti-HIV-1 activity”.  Med Chem Res (2014) VOL 24,1707–1724.

12-       Sajjad Gharaghani, Taghi Khayamian*, Malihe Ebrahimi “Multitarget fragment-based design of novel inhibitors for AChE and SSAO/VAP-1 enzymes”. Journal of Chemometrics (2013) Vol. 27, No. 10, 297-305.

13-       Sajjad Gharaghani, Taghi Khayamian*, Malihe Ebrahimi, “Molecular dynamics simulation study and molecular docking descriptors in structure-based QSAR on acetylcholinesterase (AChE) inhibitors”. SAR and QSAR in Environmental Research, (2013) Vol. 24, No. 9, 773–794.

14-       Malihe Ebrahimi, Taghi Khayamian*, Sajjad Gharaghani “Interactions between activin-like kinase 5 (ALK5) receptor and its inhibitors and the construction of a structure-based QSAR model using docking-based descriptors”. Journal of Brazilian Chemical Society, (2012) Vol. 23, No. 11, 2043-2053.

15-       Fayezeh Samari, Mojtaba Shamsipur, Bahram Hemmateenejad*, Taghi Khayamian, Sajjad Gharaghani, “Investigation of the Interaction between Amodiaquine and Human Serum Albumin by Fluorescence Spectroscopy and Molecular Modeling”. European Journal of Medicinal Chemistry (2012) 54:255-263.

16-       Sajjad Gharaghani, Taghi Khayamian*, Fatemeh Keshavarz, “Docking, Molecular Dynamics Simulation Studies, and Structure-Based QSAR Model on Cytochrome P450 2A6 Inhibitors”. Structural Chemistry (2012) 23:341–350.

17-       Sajjad Gharaghani, Taghi Khayamian*, Fatemeh Keshavarz, “A Structure-based QSAR and Docking Study on Imidazo[1,5-a][1,2,4]-triazolo[1,5-d][1,4,]benzodiazepines as Selective GABA_A a5 Inverse Agonists”. Chemical Biology and Drug Design (2011) 78: 612–621.

18-       Mohammad Hossein Fatemi^∗, Sajjad Gharaghani, Samahe Mohammadkhani, Zeinab Rezaie, “Prediction of selectivity coefficients of univalent anions for anion-selective electrode using support vector machine”. Electrochimica Acta (2008) 4276-4283.

19-       Mohammad Hossein Fatemi*, Sajjad Gharaghani, “A novel QSAR model for prediction of apoptosis-inducing activity of 4-aryl-4-H-chromenes based on support vector machine”. Bioorganic and Medicinal Chemistry (2007) 7746-7754.

National Publications (Persian Papers)

………………………………………………

 

International Proceedings

Sajjad Gharaghani “Bioinformatics in drug discovery” 2^nd International & 14^th IRANIAN Genetics Congress, University of Shahid Beheshty, 2016, Tehran, Iran. (lecture)

National Proceedings

1-    Sajjad Gharaghani “Bioinformatics in drug discovery” 2^nd International & 14^th IRANIAN Genetics Congress, University of Shahid Beheshty, 2016, Tehran, Iran. (lecture)

2-    Sajjad Gharaghani “Computational Chemogenomics: an emerging strategy for rapid target and drug discovery” 5^th Iranian Biennial Chemometrics Seminar, University of Tehran, 2015, Tehran, Iran. (lecture)

3-    Elmira Nazarshodeha and Sajjad Gharaghani, “Pharmacophore-based virtual screening and toxicity risk analysis for identifying novel MPS1 inhibitors” 5^th Iranian Biennial Chemometrics Seminar, University of Tehran, 2015, Tehran, Iran. (poster)

4-    Afsane Heidari, Mohammad H. Fatemiand Sajjad Gharaghani “Hybrid docking-QSAR methodology in prediction of HIV-1 protease inhibitory activities of some drug candidates” 5^th Iranian Conference on Bioinformatics, University of Tehran, 2014, Tehran, Iran. (lecture)

5-    S. Gharaghani, T. Khayamian, “A target-based QSAR study on quinolizidinone carboxylic acids as muscarinic acetylcholine positive allosteric modulators using docking, molecular dynamics simulation and least squares-support vector regression” 18^th Iranian seminar of analytical chemistry, Zahedan university, 2011 (lecture)

6-    Z. Hassanzadeh, S. Gharaghani, M. Saraji,T. Khayamian, “A novel QSPR model for prediction of ionization efficiency (IE) of organic compounds using least squares support vector regression” 17^th Iranian seminar of analytical chemistry, Kashan university, 2010 (poster)

7-      S. Gharaghani, T. Khayamian, “A target-based QSAR study on 4-[(diethylamino)methyl]-phenol derivatives as cholinesterase inhibitors using docking, molecular dynamic simulation and least squares-support vector machine” 16^th Iranian seminar of analytical chemistry, Kashan university, 2010 (lecture)

8-    S. Gharaghani, T. Khayamian, F. Keshavarz, "QSAR studies on benzodiazepine classes as a selective GABA_A α5 inverse agonist using Homology Modeling, Molecular Dynamic Simulation and Molecular Docking" 2^th Iranian seminar of Chemometrics, Urmia university, 2009 (lecture)

9-    T. Khayamian , S. Gharaghani, F. Keshavarz "Bioinformatics"16^th Iranian seminar of analytical chemistry, Hamedan university, 2009 (lecture)

10-   S. Gharaghani, F. Keshavarz, T. Khayamian "QSAR for Predicting Inhibitors of Cytochrome P450 2A6 Using Molecular Docking and Molecular Dynamic Simulation",16^th Iranian seminar of analytical chemistry, Hamedan university, 2009 (lecture)

11-   M.H.Fatemi, S.Gharaghani, "Prediction of selectivity coefficients of univalent anions for liquid ion-exchange membrane electrodes using support vector machine", Urmia university, 7^th Iranian seminar of electrochemistry, 2008 (lecture)

12-  M. H. Fatemi, M. Ghorbanzadeh, S. Gharaghani, E. Baher,  "Support vector regression based QSPR modeling of retention factor in micellar electric chromatography", 15^th Iranian seminar of analytical chemistry, Shiraz university, Feb. 2007 (poster)

13- E. Baher, M. H. Fatemi, S. Gharaghani, M. Ghorbanzadeh, " Support vector regression modeling of degradability rate constant of alkenes by OH radical in atmosphere", 15^th Iranian seminar of analytical chemistry, Shiraz university, Feb. 2007 (poster)

14- M.H.Fatemi, S.Gharaghani, M.Ghahramani, E.Baher, M.Ghorbanzade " QSAR Modeling of Blood-Brain Barrier Penetration Coefficients by Using Support Vector Machine", 15^th Iranian seminar of analytical chemistry, Shiraz university, Feb. 2007 (poster)

15-  M.H.Fatemi, S.Gharaghani, E.Baher , M.Ghorbanzade, "Prediction of Gas-Phase Degradation Rate Constant of Alkenes by NO₃ Using Support Vector Regression ", 15^th Iranian seminar of analytical chemistry, Shiraz university, Feb. 2007 (lecture)

Activity in Scientific Journals  Reviewer for International Journals   1-    Chemical Biology and Drug Design 2-    Computers in Biology and Medicine 3-    Journal of Biomolecular Structure & Dynamics 4-    Cellular and Molecular Bioengineering 5-    Research in Pharmaceutical Sciences 6-    Journal of Iranian Chemical Society (JICS) 7-    Iranian Journal of Pharmaceutical Research 8-    Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE) 9-    International Journal of Nanoscience and Nanotechnology Activity in Scientific Societies 1)                    Member Iranian Bioinformatics Society (IBIS) 2)                   Member of Iranian Chemistry Society (ICS). 3)                   Member of American Chemistry Society (ACS).

 Member of Conference Organizing Committee

1-    Executive secretary of 6^th Iranian Conference on Bioinformatics, University of Tehran, 2016, Tehran, Iran.

2-    5^th Iranian Biennial Chemometrics Seminar, University of Tehran, 2015, Tehran, Iran.

3-    5^th Iranian Conference on Bioinformatics, University of Tehran, 2014, Tehran, Iran.

Coordinating Workshop /Training Course    Computational Drug Design, 2014, University of Tehran, 22 May 2014,  Tehran, Iran   Research Postgraduate Students Supervised
A) M.Sc Students:

1) Mr. Abdolhossein Habibzadeh Ardabili (Computer Engineering, 2015)

University of Tehran, School of Electrical and Computer Engineering,

An Approach to finding Motif in Weighted Networks

 

2) Ms. Farhaneh Moradi (Artificial Intelligence, 2015)

Alzahra University, Faculty of Engineering,

Discovering Compounds with Activity Cliff Property in QSAR Approach Using Machine Learning Algorithms

 

3) Ms. Hakime Moghadam (Computer Engineering, 2016)

University of Tehran, School of Electrical and Computer Engineering,

A novel approach to drug repositioning based on the heterogeneous data fusion

 

4) Ms. Sedigheh Sadat Jafarypour (Biophysics, current) University of Tehran, IBB

 

 

B)    Ph.D Students

1) Ms. Soheila Shabani (Bioinformatics, current) University of Tehran, IBB

2) Mr. Farshid Shirafkan (Bioinformatics, current) University of Tehran, IBB

 

C)    Visiting Fellows

1) Ms. Razieh Sheikhpour (Ph.D Student in Computer Engineering, Software, current) Yazd University  (2016)

 

 

 

Course titles

 

·         Computational Drug Design (Ph.D. Course)

·         Chemoinformatics (Ph.D. Course)

·         Seminar in Bioinformatics (Ph.D. Course)

·         Special Topics in Computational Drug Design (Ph.D. Course)

http://lbd.ut.ac.ir/

امروزه دیدگاه شبکه ای در خصوص زیست شناسی امکان دستیابی به محتوای معنادار برای داده های حاصل از تکنولوژی های ژنومیک جدید با توان بالا را به منظور آنالیز، تفسیر و تولید فرضیات زیستی فراهم ساخته است. به عنوان یک ابزار رایگان متن باز، Cytoscape به یکی از محبوب ترین ابزار ترسیم و آنالیز شبکه در حیطه زیست شناسی مبدل شده است. به این برنامه سالانه در بیش از 500 مقاله استناد می شود و ماهیانه بیشتر از 800 بار دانلود می شود. در این بسته نرم افزاری ترسیم و آنالیز شبکه های برهمکنش مولکولی و مسیرهای زیستی و همچنین ادغام چنین شبکه هایی با حاشیه نویسی ها و پروفایل های بیانی امکان پذیر می باشد. ویژگی های کاربردی دیگری نیز از طریق 200 افزونه (Plugins) به این بستر نرم افزاری اضافه شده است. این کارگاه یک روزه با هدف معرفی و استفاده کاربردی از این نرم افزار و برخی از افزونه های پرکاربرد آن برگزار خواهد شد.