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有機分子立体配座コードプログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05711
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 有機化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

和泉 博  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20356455)

研究協力者 ネイフィー ローレンス  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード立体配座 / 機能性有機分子 / IUPAC命名法 / 三次元化学構造検索 / プログラム / ケモインフォマティクス / 赤外円二色性分光法 / 創薬 / 赤外円二色性
研究成果の概要

IUPAC命名法P-94.2順位則に代わる、有機分子立体構造(立体配座)ビッグデータで共通部分構造を識別するのに必要となる修正案を国際科学会議IUPACに提案した。オリジナルの三次元化学構造検索機能を活用し、理論計算の一つである、密度汎関数法(DFT)計算のための初期構造を自動生成するConfFragGenerationプログラム、 RingFragGenerationプログラムや立体配座コード文字列を出力するConfCodeView3プログラムを開発した。プログラムを活用した免疫抑制剤ラパマイシン分子の解析から、オキサリル基の新規水素結合様式を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2017年ノーベル化学賞を受賞したクライオ電子顕微鏡法の単粒子解析のように、より詳細な有機分子立体構造(立体配座)の分類の要請がある。そこで、研究成果を基に立体配座ビッグデータで共通部分構造を識別するのに必要となる順位則を国際科学会議に提案し、国際基準として認められるための取り組みを行っている。本規則及び開発したプログラムは、溶液状態にある有機分子の正確な未知の立体構造の検証に利用できる。さらに、ディープラーニング解析と組み合わせ、タンパク質立体構造解析等に応用することにより、新規機能性有機分子の設計への展開が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] BioTools Inc./Syracuse University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Syracuse University/BioTools Inc.(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Syracuse University/BioTools Inc.(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Consideration of the sequence rule in rule P-94.22018

    • 著者名/発表者名
      Izumi Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemistry International

      巻: 40 号: 3 ページ: 36-37

    • DOI

      10.1515/ci-2018-0323

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consideration of the sequence rule in rule P-94.22018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Izumi
    • 雑誌名

      Chemistry International

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Chemical Structure Search Using the Conformational Code for Organic Molecules (CCOM) Program2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Izumi, Laurence A. Nafie, Rina K. Dukor
    • 雑誌名

      CHIRALITY

      巻: 28 号: 5 ページ: 370-375

    • DOI

      10.1002/chir.22596

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] インフォマティクスにむけたIUPAC有機化学命名法P-94.2順位則修正の提案2019

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Supersecondary Structure Code (SSSC) of Interferon α, β, and γ2018

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      JCUP IX
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Consideration of the Sequence Rule in Rule P-94.2 of IUPAC "Blue Book" Nomenclature of Organic Chemistry2018

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      Chirality 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IUPAC有機化学命名法(Blue Book)P-94.2中の順位則に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Conformational Code for Organic Molecules (CCOM) Program for the Input of Artificial Intelligence2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Conformational Code for Organic Molecules (CCOM) Program for the Input of Artificial Intelligence2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      JCUP VIII
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conformational Analysis of Rapamycin in Solution Using the Conformational Code for Organic Molecules Program2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      Chirality2017(ISCD-29)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CCOM(Conformational Code for Organic Molecules)プログラムを用いたラパマイシンの立体配座解析2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      VCD ROA ユーザー会&勉強会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ConfCodeView3プログラムを用いた溶液状態のラパマイシンの立体配座解析2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環構造対応3D フラグメント構造検索初期構造自動作成プログラムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      第40回ケモインフォマティクス討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D フラグメント構造検索を用いた初期構造自動作成プログラムの構築2016

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      第39回ケモインフォマティクス討論会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス佐鳴会館(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元化学構造検索にむけた立体配座コード規則の代替案2016

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県・広島市)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal of Conformational Code Rules for 3D Chemical Structural Search2016

    • 著者名/発表者名
      和泉 博
    • 学会等名
      JCUP VII
    • 発表場所
      大手町サンスカイルーム(東京都・千代田区大手町)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Protein Supersecondary Structures, Methods and Protocols, 2nd ed.2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Izumi
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      9781493991617
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] プログラム公開ホームページ

    • URL

      http://researchmap.jp/read0004613/%E8%B3%87%E6%96%99%E5%85%AC%E9%96%8B/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究者ホームページ

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/izumi.h/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 反応場設計研究グループホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/emri/115rfd/ja/theme/theme4.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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