| Project Area | Latent Chemical Space Based on Diverse Natural Products for Bio-active Molecular Design |
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| Project/Area Number |
23H04880
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | The University of Osaka |
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Principal Investigator |
菊地 和也 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70292951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榊原 康文 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10287427)
伊藤 寛晃 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (20758205)
丹羽 節 九州大学, 薬学研究院, 教授 (30584396)
荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
大森 建 東京科学大学, 理学院, 教授 (50282819)
大上 雅史 東京科学大学, 情報理工学院, 准教授 (50743209)
上田 実 東北大学, 理学研究科, 教授 (60265931)
鎌田 真由美 北里大学, 未来工学部, 教授 (70749077)
吉田 稔 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (80191617)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥123,630,000 (Direct Cost: ¥95,100,000、Indirect Cost: ¥28,530,000)
Fiscal Year 2026: ¥25,090,000 (Direct Cost: ¥19,300,000、Indirect Cost: ¥5,790,000)
Fiscal Year 2025: ¥24,570,000 (Direct Cost: ¥18,900,000、Indirect Cost: ¥5,670,000)
Fiscal Year 2024: ¥23,660,000 (Direct Cost: ¥18,200,000、Indirect Cost: ¥5,460,000)
Fiscal Year 2023: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
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| Keywords | 化合物潜在空間 / 生物活性分子 / 深層学習 / ケミカルバイオロジー / 天然物有機化学 |
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| Outline of Research at the Start |
本領域では、天然物、合成化合物のリソースから提供される生物活性データを基に深層学習によって構築した化合物潜在空間を第３の化合物リソースとして活用することで、生物活性分子に必要な構造パターンを明らかにし、生物活性分子デザインの普遍的法則を見出す。天然物化学を規範としたケミカルバイオロジーと情報学との融合研究を展開することで、生物活性分子のデザインにおける複雑構造の単純化工程、及び類似活性をもつ新規骨格化合物探索、双方の革新的スピード化と省力化の実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本領域では天然物化学を規範としたケミカルバイオロジーと情報学との融合研究を展開することで、生物活性分子のデザインにおける複雑構造の単純化工程、及び類似活性をもつ新規骨格化合物探索、双方の革新的スピード化と省力化の実現を目指す。
本年度においては、第2回領域会議（公開シンポジウム）を東北大学にて行い、総括班、および新たに加わった公募班の研究内容についてポスター形式で発表し、その後ケミカルバイオロジー班、情報班、有機合成班内、および班間で共同研究について議論した。加えて各研究グループが有する知見、およびデータ収集とその管理における領域内の取り決めについて共有した。また、年度後半には合宿形式のリトリートを福岡で行った。本リトリート前に各々の研究内容と期待する共同研究内容をまとめた資料を共有し、現地での打ち合わせを円滑に進めるよう促した。本リトリート内では、班員が有する技術や実施中の共同研究について紹介する場を設け、化合物潜在空間を利用した共同研究の支援を行った。
広報活動においては、各学会（有機合成化学協会、CBI学会、日本薬学会、日本農芸化学会）にて本研究領域が主催、共催するシンポジウムを行い、班員からの発表により各学会員への周知を行った。
若手育成に関しては、学生、若手研究者を中心とした若手の会を企画し、参加者同士の研究についての議論と交流を深めた。また、班員のグループに所属する大学院生の国外研究室への派遣の支援（ドイツ2か月、スペイン3か月）を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに公募班が加わり、領域会議やリトリートの場で各班の研究内容を資料共有やポスター掲示により、互いの研究内容を知り、領域内共同研究を推進させるための企画を練り、実行した。その結果、班員同士の研究内容の理解が深まり、共同研究実施例が進み成果も見られている。特に、情報解析班で使われている技術の紹介は、化学分野の学生・研究者が取り扱うための入り口として大きな意義があった。大学院生の海外機関への派遣支援も2件行い、支援した大学院生は博士後期課程への進学を決めるなど、今後の本学問領域推進を担う若手の支援策として大変効果的であった。領域の若手も含めたメンバーの受賞や職位の昇進もあり、大いに活躍している環境にある。以上のことからおおむね順調に進んでいるものといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（令和7年度）は公募班も加えた全体の領域会議を5月に慶應義塾大学で実施し、計画班および公募班員からの成果を口頭、及びポスター発表を計画している。引き続き互いの研究成果について深く議論する場を提供する。また、領域メンバーが参加する合宿形式のリトリートを10月に企画し、研究者同士の連携をさらに強め、領域内共同研究を加速させる。このほかにも各班員同士の共同研究の打ち合わせの場を提供、サポートし、化合物潜在空間の構築と、提案される分子の合成と評価を進める。広報活動としては各学会、研究会での領域主催のシンポジウムを引き続き開催し、領域の成果をアピールする。また、領域会議の一部は公開シンポジウムとして開催し広く成果を発信する。若手育成に関しては引き続き大学院生、若手研究者の国内および国外の関連する研究機関への派遣の支援、ならびに若手研究者を中心とした若手の会を行う。
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