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FMO法による相互作用解析情報を用いたファーマコフォアモデリングの提案

研究課題

研究課題/領域番号 18K18150
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

吉野 龍ノ介  筑波大学, 医学医療系, 助教 (50817575)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード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
研究成果の概要

本申請課題では、標的タンパク質に結合する際の化合物の立体障害や、化合物の活性向上のために重要なタンパク質との新たな相互作用の獲得は一切考慮しない従来のファーマコフォアモデリングの改善を行うため、タンパク質と化合物の相互作用エネルギーを定量的に予測するフラグメント分子軌道(FMO)法を用いたファーマコフォアモデリングを提案することを目的としている。本研究では、ジヒドロオロト酸脱水素酵素と既知阻害剤相間の相互作用解析を量子化学的手法であるFMO法を用いて解析を行った結果、CH-pi相互作用などの量子化学的な効果を考慮したファーマコフォアモデリングを行うことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Parallel cascade selection molecular dynamics to screen for protein complexes generated by rigid docking2019

    • 著者名/発表者名
      Harada Ryuhei、Yoshino Ryunosuke、Nishizawa Hiroaki、Shigeta Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Graphics and Modelling

      巻: 92 ページ: 94-99

    • DOI

      10.1016/j.jmgm.2019.07.007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation reveals the mechanism by which the Influenza Cap-dependent Endonuclease acquires resistance against Baloxavir marboxil2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ryunosuke、Yasuo Nobuaki、Sekijima Masakazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 17464-17464

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53945-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A prospective compound screening contest identified broader inhibitors for Sirtuin 12019

    • 著者名/発表者名
      Chiba Shuntaro et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 19585-19585

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55069-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature-pressure shuffling outlier flooding method enhances the conformational sampling of proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Harada Ryuhei、Yoshino Ryunosuke、Nishizawa Hiroaki、Shigeta Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 40 号: 15 ページ: 1530-1537

    • DOI

      10.1002/jcc.25806

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compound property enhancement by virtual compound synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Arai Naoki、Yoshikawa Shunsuke、Yasuo Nobuaki、Yoshino Ryunosuke、Sekijima Masakazu
    • 雑誌名

      Journal of Bioinformatics and Computational Biology

      巻: 16 号: 03 ページ: 1840016-1840016

    • DOI

      10.1142/s0219720018400164

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] キャップ依存性エンドヌクレアーゼの薬剤耐性メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ryunosuke、Yasuo Nobuaki、Sekijima Masakazu
    • 学会等名
      第46回生体分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of drug resistance acquisition mechanism of influenza cap-dependent endonuclease against Baloxavir marboxil by molecular dynamics simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ryunosuke、Yasuo Nobuaki、Sekijima Masakazu
    • 学会等名
      The Chem-Bio Informatics Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学シミュレーションを用いた標的タンパク質の分子認識機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ryunosuke
    • 学会等名
      計算メディカルサイエンス事業部発足キックオフシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of a novel inhibitor of spermidine synthase for Chagas' disease by molecular dynamics and docking simulation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ryunosuke、Yasuo Nobuaki、Hagiwara Yohsuke、Ishida Takashi、Inaoka Ken Daniel、Amano Yasushi、Tateishi Yukihiro、Ohno Kazuki、Namatame Ichiji、Niimi Tatsuya、Orita Masaya、Kita Kiyoshi、Akiyama Yutaka、Sekijima Masakazu
    • 学会等名
      Asia Hub for e-Drug Discovery
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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