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コンピュータ・グラフィックスを利用した薬物設計の方法論とシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 61870085
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 化学系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

板井 昭子  東京大学, 薬学部, 助手 (60012647)

研究分担者 首藤 紘一  東京大学, 薬学部, 教授 (50012612)
飯高 洋一  帝京大学, 医学部, 教授 (90012591)
研究期間 (年度) 1986 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1988年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1987年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1986年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードコンピュータ・グラフィックス / コンピュータ薬物設計 / 構造活性相関 / ソフトウェア / 分子重ね合わせ / ドッキング・スタディ / コンピュータ・グラフィックスソフトウェア / ソフトウェア開発 / コンピュータ分子設計 / ドラッグデザイン
研究概要

コンピュータと三次元コンピュータ・グラフィックスを用いて、薬物設計の新しい方法論とそのためのソフトウェアを開発した。受容体の構造が既知のときに対応して論理的かつ効率的なドッキング・スタディのためのプログラムGREENと、受容体の構造が未知のときに対応して論理的な分子重ね合わせとリセプタ・マッピングのためのプログラムRECEPSである。
前者については、三次元格子点を用いた薬物結合部位の物理的化学的環境の表示と共に、実時間での相互作用エネルギーの評価を可能にした他、分子操作の軌跡の保存による安定位置の再探索、シンプレックス法による薬物分子位置の精密化、フレキシブルな分子をhead to tailにドッキングさせるためのエネルギー部分評価機能、及び蛋白質-リガンド複合体のX線結晶解析より得られる電子密度図の表示によるエネルギー的に安定な位置との比較が可能等々、様々の機能が付加された。こうしたドッキング・スタディのための便利な機能は、構造と機能の関係を説明する仮説を立て、未知分子について活性を予測することに役立つと思われるが、さらに特筆すべきは、会話的分子設計機能である。プログラム中に数多くの部分構造を内蔵しておくことにより、薬物結合部位の物理的化学的性質に合わせて、新規薬物の構造を会話的に構築することができる。RECEPSについては、三次元格子点を介した物理的化学的性質による重ね合わせと受容体モデルの構築という基本機能に加え、分子間での官能基の自動対応づけと、コンフォメーションの自由度の多い分子を重ね合わせるためのコンフォメーション自動探索機能が完成された。これにより全ての組み合わせを考慮した重ね合わせが効率的かつ再現性よく出来るようになったと共に、重ね合わせの良さを示す数値的指標の改良を進めることができた。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] A.Itai: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 85. 3688-3692 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Toriumi: J.Org.Chem.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tomioka: 日本油化学協会誌. (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Itai: "A Receptor Model for Tumor Promoters. Rational Superposition of Teleociding and Phorbol Esters." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85. 3688-3692 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tomioka: "A Method for Fast Energy Estimation and Visualization of Protein-Ligand Interaction" J. Computer-Aided Molecular Design. 1. 197-210 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kato: "A Novel Method for Superposing Molecules and Receptor Mapping" Tetrahedron. 43. 5225-5236 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Endo: "Synthesis and Stereochemistry of Indolactam Congeners." Tetrahedron. 43. 3695-3704 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tomioka: J.Computer-Aided Molecular Design. 1. 197-210 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kato: Tetrahedron. 43. 5229-5236 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] A.Itai: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 85. 3688-3692 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] A.Itai: Proceedings of the Symposium on Three-Dimensional Structures and Drug Action. 195-205 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Endo: Tetrahedron. 43. 3695-3704 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tomioka: J.Med.Chem.30. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kato: J.Med.Chem.30. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Endo: Tetrahedron. 42. 5905-5924 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 板井昭子: "生物活性物質の分子設計「コンピュータ分子設計のロジック¨" 20/449 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2025-11-20  

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