Pharmacophore modeling using interaction analysis information by Fragment Molecular Orbital method

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K18150
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Yoshino Ryunosuke 筑波大学, 医学医療系, 助教 (50817575)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: フラグメント分子軌道法 / ファーマコフォアモデリング / IT創薬 / in silico創薬 / ケモインフォマティクス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we propose a pharmacophore modeling based on interaction analysis using FMO method in order to improve conventional pharmacophore modeling that does not consider steric hindrance and acquisition of new interactions.
We analyzed the interaction between dihydroorotate dehydrogenase and inhibitor using the FMO method. As a result, we succeeded in performing the pharmacophore modeling with quantum chemical effects such as CH-pi interaction.

Free Research Field

ケモインフォマティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

既知の阻害剤の構造式に基づいて設計を行う Ligand-based drug discovery(LBDD)は、スクリーニングのヒット率は高いが、新たな構造式を持った化合物が得にくい特徴がある。また、標的蛋白質の構造に基づく Structure-based drug discovery(SBDD)は、新たな骨格の化合物を得やすいが、スクリーニングのヒット率は LBDD よりも低い傾向がある。本研究では、LBDD の一種であるファーマコフォアに阻害剤と標的タンパク質の構造情報を取り入れた手法を提案することにより、両手法のメリットを取り入れた新たなスクリーニング手法の確立が期待される。