水分子广泛存在于药物靶标蛋白中，对于药物与靶标蛋白相互作用具有重要贡献。在药物设计中，替换水分子、与水分子形成相互作用，是优化化合物结构的有效方法。近年来，涌现出一系列通过合理替换水分子，提高化合物的结合活性、增强化合物的选择性、改善其药动学性质的案例。结合案例，对利用水分子指导化合物结构优化的方法以及研究水分子性质的方法和软件工具进行详细介绍，以期为化合物结构优化和创新药物研发提供参考。
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