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ヒトにおける薬物主代謝酵素予測のための新規in silico手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18790111
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医療系薬学
研究機関東北大学

研究代表者

古山 通久  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60372306)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード薬物代謝 / 主代謝酵素予測 / in silico / 多活性点吸着 / モンテカルロ法 / CYP / 計算化学 / マルチスケールシミュレーション
研究概要

薬分子の代謝に関しては汎用される従来のドッキングによる手法では、薬物と代謝酵素の相互作用の予測において、1)有限温度における相互作用構造の予測、2)複数種の代謝酵素のうち主代謝酵素となる酵素の予測、3)薬1分子と酵素1分子の相互作用ではなく実際の濃度・発現量を考慮した相互作用予測、が困難である点が大きな課題であった。本研究では、無機・有機各種材料系への応用の実績のある独自のグランドカノニカルモンテカルロシミュレータの活用、触媒工学の分野において用いられる不均一サイトへの単成分吸着の概念の薬物動態分野への応用に基づき主代謝酵素予測ツールの開発することおよび開発手法を具体的にヒト代謝特性予測に応用することを目的とした。
平成18年度において、当初予定以上の進捗が得られたため、平成19年度は、開発手法のヒト代謝特性予測への応用を平成18年度から継続して実施するとともに、当初予定にはないが、開発手法のさらなる発展に向けた研究開発を行った。具体的には、複数の薬剤が存在したときの競合的な代謝阻害に対する機能を実装した。また、開発手法に代謝反応の速度過程解析機能を追加する目的で、反応速度の解析を分子シミュレーション手法に基づき行った。さらに、高速スクリーニング手法としての展開に向けた検討を行った。平成18年度における研究成果と併せ、本研究では、新規手法の開発に成功するとともに、今後の様々な展開可能性に関する知見を得ることに成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Theoretical Study on the ATP Hydrolysis Mechanism of HisP Protein, the ATP-Binding Subunit of ABC Transporter2007

    • 著者名/発表者名
      Q. Pei et a1.
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 735-739

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation mechanism in the metabolism of (S)-N-[1-(3-morpholin-4-ylphenyl)ethyl]-3-phenylacrylamide on oxyferryl active site in CYP3A4 enzyme : DFT modeling2007

    • 著者名/発表者名
      A.R.Shaikh et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Modeling (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A DFT Study of the Heme Role in the N-Demethylation of Theophylline Mediated by Compound I of Cytochrome P4502007

    • 著者名/発表者名
      I.Mohamed et al.
    • 雑誌名

      Materals Transactions 48・2(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dose Metabolism of (S)-N-[1-(3-Morpholin-4-Ylphenyl)Ethyl]-3-Phenylacrylamide Occur at the Morpholine Ring? Quantum Mechanical and Molecular Dynamics Studies2007

    • 著者名/発表者名
      A.R.Shaikh et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48・2(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational Chemistry for Industrial Innovation2006

    • 著者名/発表者名
      P.Selvam et al.
    • 雑誌名

      Reviews in Chemical Engineering 22・6(in press)

      ページ: 377-470

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of New in silico Method for Predicting Drug Metabolism2006

    • 著者名/発表者名
      M.Koyama et al.
    • 雑誌名

      CBI 2006 Proceedings

      ページ: 94-94

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Investigation on the Effect of single nucleotide Polymorphisms in the activity of Cytochrome Enzymes2007

    • 著者名/発表者名
      I. Mohamed, et. al.
    • 学会等名
      CBI学会2007年大会
    • 発表場所
      広島大学サタケメモリアルホール
    • 年月日
      2007-10-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Novel approach to study metabolic reaction using computational Chemistry2007

    • 著者名/発表者名
      H. Takaba, et. al.
    • 学会等名
      CBI学会2007年大会
    • 発表場所
      東広島大学サタケメモリアルホール
    • 年月日
      2007-10-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Multi-Lovel Computational Chemistry Approach: From Quantum Chemistry to Biofunctions2007

    • 著者名/発表者名
      M. Koyama, et. al.
    • 学会等名
      CBI学会2007年大会
    • 発表場所
      広島大学サタケメモリアルホール
    • 年月日
      2007-10-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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