| 研究課題/領域番号 |
17K08235
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理系薬学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
高木 達也 大阪大学, 大学院薬学研究科, 特任教授 (80144517)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | FMO法 / IFIE / 化学記述子 / 生理活性空間 / 多様体学習 / フラグメント分子軌道法 / シフト検定法 / 化学記述子空間 / FMO / 生物空間 / 化学空間 / PLS / LLE / Isomap / 多様体分析 / 多次元尺度構成法 / 部分最小二乗法 / 交差有効性検証法 / SBDD / QSAR / 多次元尺度法 / 生物学空間 / PIEDA / 機械学習 / 計量薬学 / 医薬品分子設計 / 量子化学 / 生物情報学 |
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| 研究成果の概要 |
IFIE(Inter Fragment Interaction Energy)は、FMO法でもたらされる有用な情報であり、どの残基と基質(例えば医薬品)が重要な相互作用をしているかがわかる。医薬品のpIC50との直線回帰は回帰係数として、残基の重要性を示している。然しながらエントロピー項や遠くの静電相互作用を過大評価するFMOの傾向を修正するためには、化学記述子の導入が必要になる。この課題では、化学空間（化学記述子）と生理活性空間（IFIE）を別途PLS回帰し、更に多様体学習により2次元空間にマッピング、リガンドと化学記述子の2次元座標を得、評価指標が最良になるように残基、記述子を選択した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この課題の成果は、COVID-19パンデミックなどもありまだ十分に公開できていないが、成果が広く共有されれば、FMO計算の結果がpIC50とより良い相関を示し、FMO計算から直接、新たな医薬品の開発に繋がる情報を得ることができる。今回のパンデミックで判明したように、医薬品の開発は時として十分な時間を与えられない。そのような場合、医薬品開発の時間短縮に占める本法の意義は大きいと考える。
又、学術的には化学空間と生物空間を別々にPLS回帰し、その後多様体学習を用いることにより、より互いからの「雑音」を消去する形での情報抽出が可能になったことがあげられる。
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