共溶媒分子動力学計算を用いた薬剤標的タンパク質の選抜と環状ペプチド設計の同時実行

• 研究課題/領域番号: 23K28185
• 補助金の研究課題番号: 23H03495 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 柳澤 渓甫 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (40866646)
• 研究分担者: 吉野 龍ノ介 筑波大学, 医学医療系, 助教 (50817575) ; 和久井 直樹 長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 准教授 (80786038)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 共溶媒分子動力学 / 環状ペプチド / 分子設計 / 創薬支援計算 / 標的タンパク質選抜

研究開始時の研究の概要

タンパク質間相互作用 (PPI) を標的とするような薬剤設計において、環状ペプチドが注目されている。RaPID法など、タンパク質に結合する環状ペプチドを実験的に発見することは可能であるが、どのような結合構造を示すかを知る必要がある。
本研究では、アミノ酸プローブを導入した共溶媒分子動力学シミュレーションと、タンパク質表面上におけるアミノ酸配置の組合せの最適化を行うことで、薬剤標的タンパク質の新規発見と、環状ペプチドの設計を同時に行う手法を開発する。従来独立に行われてきた標的タンパク質の探索と薬剤分子設計の同時実行は、標的タンパク質の選択に新たな指針を与え、薬剤分子設計を容易にするものである。