基于结构的药物设计是现代药物研发的主流，利用计算模拟等技术手段可以提高药物开发的效率，节省研发费用和时间。结构生物学和分子生物学的长足进步，使得越来越多疾病相关的靶标晶体结构得到解析，疾病的病理在分子水平上得到阐释。已知靶标三维结构，就可以利用计算机模拟蛋白-小分子之间的相互作用。运用虚拟筛选代替高通量筛选，可以极大的提高筛选的效率，为药物研发提供更多可用的化合物。　　本论文工作的第一部分内容是靶向ATG5蛋白的药物分子设计。自吞噬是细胞维护内环境稳态的一种分解代谢机制，与神经退化、免疫、炎症和肿瘤等多种生理过程和疾病密切相关。ATG5蛋白质是一种延长自吞噬体的泛素连接酶，它通过与ATG12、ATG16等蛋白的相互作用，在自吞噬小体的形成过程中发挥重要的作用。可以调控ATG5蛋白质功能的小分子活性化合物，有可能为开发肿瘤等多种疾病的药物提供新的先导化合物。作者通过分子模拟的手段研究ATG16-ATG5～ATG12蛋白质复合物，对ATG5～ATG12蛋白复合物晶体结构进行分子动力学模拟，聚类提取出ATG5蛋白的典型构象作为虚拟筛选的受体。使用Schrodinger2014软件中的对接模块Glide对ATG5蛋白的不同构象和4个化合物库（Maybridge，TCMD，CNPD等）进行虚拟筛选，得到用于生物测试的化合物。其中Maybridge化合物库中的两个化合物在50μM浓度时对ATG5蛋白有较好的结合活性。　　本论文工作的第二部分内容是利用分子模拟手段研究UBA-UBL蛋白-蛋白特异性结合。首先基于已知的晶体结构，使用分子模拟软件MOE2014搭建出碳端和氮端结合的UBA-UBL复合物模型，然后进行分子动力学模拟，使用MM-GBSA计算不同蛋白复合物的结合自由能。利用计算模拟来阐释UBA-UBL蛋白-蛋白结合的特异性。