化学構造情報の数値プロファイリングと偏最小２乗法を用いた化学物質の環境毒性予測

• 研究課題/領域番号: 15K00045
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統計科学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 高橋 由雅 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00144212)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 環境毒性予測 / 偏最小二乗法 / 環境毒性 / PLS法 / トポロジカルフラグメントスペクトル / TFS / QSAR / 魚毒性 / 生態毒性予測 / 偏最小2乗法 / PLS / 構造活性相関

研究成果の概要

本研究では、化学物質の生態環境毒性予測の問題に対し、トポロジカルフラグメントスペクトル（topological fragment spectra, TFS）から導出されるPLS潜在変数を用いたパラメータ・フリーのQSARモデリング手法（TFS-PLS法）を提案し、実データを用いてその有用性を検証した。また、予測化合物ごとに構造類似性を基礎とした訓練集合のアクティブサンプリングと組み合わせることで、より精度の高い予測結果が得られることを示した。

研究成果

• [学会発表] Active QSAR Modeling for Environmental Toxicity Prediction by Partial Least Squares (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Takahashi, Ryota Kikuchi and Tetsuo Katsuragi
  • 学会等名: 14th World Congress on Toxicology and Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] Algal toxicity prediction of chemicals using TFS-PLS method in conjunction with active QSAR modeling (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Takahashi，Ryota Kikuchi
  • 学会等名: the 53rd Congress of the European Societies of Toxicology (EUROTOX)
  • 国際学会
• [学会発表] アクティブQSARモデリングを用いたTFS-PLS法による魚毒性予測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 泉原 拓，石井秀昇，桂樹哲雄，高橋由雅
  • 学会等名: 第45回構造活性相関シンポジウム
• [学会発表] Fish toxicity prediction of chemicals using TFS-PLS method in conjunction with active QSAR modeling (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryota Kikuchi，Tetsuo Katsuragi，Yoshimasa Takahashi
  • 学会等名: 44th Symposium on Structure-Activity Relationships
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] PEACH; PREDICTION OF ENVIRONMENTAL AFFECTS OF CHEMICALS (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Takahashi，Yoshitaka Inagaki，Ryota Kikuchi
  • 学会等名: EuroQSAR 2016
  • 発表場所: Verona, Italy
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 偏最小二乗法を用いた化学物質の藻類に対する短期毒性予測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菊地亮太，桂樹哲雄，高橋由雅
  • 学会等名: 2016年度人工知能学会全国大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2016-06-06
• [学会発表] 偏最小二乗法を用いた化学物質の藻類に対する短期毒性予測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菊地涼太、高橋由雅
  • 学会等名: 2016人工知能学会全国大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（北九州市）
  • 年月日: 2016-06-06
• [備考] 分子情報システム研究室ホームページ
  • URL: http://www.mis.cs.tut.ac.jp/