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大規模分子系1電子軌道計算法を活用したインシリコ医薬分子設計の理論と技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 26860084
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 創薬化学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大塚 教雄  国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (30465968)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードインシリコ創薬 / 大規模電子状態計算 / 分子軌道法 / 分子間相互作用 / 計算分子設計 / 1電子軌道 / フラグメント分子軌道法 / フラグメント分子軌道
研究成果の概要

インシリコ創薬における化合物最適化過程で導入されている大規模分子系電子状態計算手法に対して、我々が開発してきた大規模分子系1電子軌道計算(FMO-LCMO)法を導入し、タンパク質-タンパク質機能制御分子複合体系に適用し、複合体丸ごとの分子軌道を求める事に成功した。この複合体系におけるHOMO/LUMOエネルギーやタンパク質内における機能制御分子の電子状態分布の情報を得る事が出来た。また、FMO-LCMO法と連携する高精度・高効率計算手法の開発も行い、更なる効率化も行った。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Use of the Multilayer Fragment Molecular Orbital Method to Predict the Rank Order of Protein-Ligand Binding Affinities: A Case Study Using Tankyrase 2 Inhibitors2018

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Okimoto, Takao Otsuka, Yoshinori Hirano, Makoto Taiji
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 4 ページ: 4475-4485

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b00175

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment and Acceleration of Binding Energy Calculations for Protein-Ligand Complexes by the Fragment Molecular Orbital Method2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 36 号: 30 ページ: 2209-2218

    • DOI

      10.1002/jcc.24055

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] フラグメント分子軌道法を活用したタンパク-リガンド系の大規模分子軌道解析2016

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄、沖本憲明、泰地真弘人、常行真司
    • 学会等名
      第30回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of FMO-LCMO method to Protein-Ligand system2016

    • 著者名/発表者名
      Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji, Shinji Tsuneyuki
    • 学会等名
      CBI Annual Meeting 2016
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori, Tokyo
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模電子状態計算の基礎と生命科学分野での応用研究事例2016

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄
    • 学会等名
      京都大学医学部奥野研究室セミナー
    • 発表場所
      京都大学, 京都, 日本
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 創薬における大規模電子状態計算法の技術化2016

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄
    • 学会等名
      筑波大学量子化学セミナー
    • 発表場所
      筑波大学, つくば
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多層フラグメント分子軌道法を利用した効率的なタンパク-リガンド間相互作用の計算2015

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄, 沖本憲明, 泰地真弘人
    • 学会等名
      第29回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟, 日本
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模電子状態計算手法のインシリコ創薬への基盤技術化2015

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄
    • 学会等名
      第2回電子状態理論シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学, 東京, 日本
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acceleration of Protein-ligand Binding Energy Calculation Using Fragment Molecular Orbital Method2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji
    • 学会等名
      CBI学会2015年大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京, 日本
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of new molecular design technique by large-scale electronic structure calculations2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji
    • 学会等名
      第1回理化学研究所・産業技術総合研究所共同シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所, 東京, 日本
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] インシリコ創薬における電子状態計算手法の基盤技術化への取り組み2015

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄
    • 学会等名
      量子系分子科学セミナー
    • 発表場所
      計算科学研究機構, 神戸, 日本
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模電子状態計算手法の生体分子系への応用2015

    • 著者名/発表者名
      大塚教雄
    • 学会等名
      和歌山大学第八回紀州吉宗セミナー
    • 発表場所
      和歌山, 日本
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Assessment of Protein-ligand Binding Energy Calculation Using Fragment Molecular Orbital Method2014

    • 著者名/発表者名
      Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji
    • 学会等名
      CBI Annual Meeting 2014
    • 発表場所
      Funabori, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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