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» 2018年05月25日 15時00分 公開

医療技術ニュース:新薬候補を効果的に創出する分子シミュレーション技術を開発

富士通研究所は、創薬向けの技術として、疾病の原因となるタンパク質と薬の候補となる化学物質が引き合う強さである結合強度を精度よく推定する、分子シミュレーション技術を開発した。

[MONOist]

 富士通研究所は2018年5月7日、創薬向けの技術として、結合強度を精度よく推定できる、分子シミュレーション技術を開発したと発表した。結合強度とは、疾病の原因となるタンパク質(標的タンパク質)と、薬の候補となる化学物質が引き合う強さのこと。同技術をIT創薬へ活用することで、画期的な新薬創出が期待できる。

 創薬の過程においては、標的タンパク質と化学物質の結合強度が薬効の目安となるため、その正確な予測が求められている。従来の技術では、結合する2つの原子とそれぞれに結合する、合計4つの原子に基づいて二面角パラメータを推定。この4つの原子以外の影響が大きくなる分子構造では推定誤差が大きく、結合強度の推定精度も低くなることが課題だった。

 新技術は、結合強度の予測値に直結する化学物質のねじれ度合いについて、結合部分近傍の原子の影響まで考慮して推定。結合部分以外の原子の影響が大きくなる部分構造と、その場合に推定される化学物質のねじれ度合いについて、推定式をデータベースとして整備した。それに対応する推定式を用いることで、正確な分子のねじれ度合いを高精度に推定可能とした。

 190種類の化学物質で、第一原理計算による結果と比べて誤差を評価したところ、従来の技術に比べてねじれ度合いの推定誤差が平均で10分の1以下となり、1mol当たり0.6kcal以下と室温の熱揺らぎエネルギーを下回り、実用的なことが確認された。

photo 二面角の説明 出典:富士通研究所
photo 分子構造:3-(メチルアミノ)ピラゾールの例 出典:富士通研究所
photo 二面角パラメータ値の性能評価 出典:富士通研究所

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