
創薬研究が進んだ現在、低分子医薬品を開発しやすい標的分子の多くは、すでにやり尽くされつつあります。一方で、難治性のがん、アルツハイマー病、遺伝病に加え、新しい感染症のリスクは増大しており、これまでにない革新的な新薬に対するニーズは非常に強いものがあります。当チームは、分子動力学計算や量子化学計算(FMO計算)等のシミュレーションと、人工知能(AI)に代表されるインフォマティクス技術を融合してインシリコ設計、創薬AIの新しい技術を開発しています。開発した技術は、従来の方法では難易度の高い創薬ターゲットに対するインシリコスクリーニングに応用し、活性、体内動態、毒性等の医薬品に必要な複数項目の同時最適化設計を実施します。また、世界で初めてのタンパク質の量子化学計算値データベース(FMO IFIEデータベース)を開発し、運営しています。

PALLAS: ドッキング条件最適化システム
MUSES: 相互作用記述子を用いた活性予測
FMO-PBSA: 量子化学計算と溶媒効果を組み合わせた活性予測
LAILAPS: 多面的リガンド探索システム

研究テーマ
- シミュレーションとインフォマティクスを融合したインシリコ創薬技術の開発
- 開発したインシリコ創薬技術の実際の創薬ターゲットへの応用
- FMO IFIEデータベースの構築と公開
主要論文
Komura H, Watanabe R, Kawashima H, et al.
A public-private partnership to enrich the development of in silico predictive models for pharmacokinetic and cardiotoxic properties.
Drug discovery today
26(5), 1275-1283 (2021)
doi: 10.1016/j.drudis.2021.01.024
Sato T, Hashimoto N, Honma T.
Bioisostere Identification by Determining the Amino Acid Binding Preferences of Common Chemical Fragments.
Journal of Chemical Information and Modeling
57(12), 2938-2947 (2017)
doi: 10.1021/acs.jcim.7b00092
Watanabe C, Watanabe H, Fukuzawa K, et al.
Theoretical Analysis of Activity Cliffs among Benzofuranone Class Pim1 Inhibitors Using the Fragment Molecular Orbital Method with Molecular Mechanics Poisson-Boltzmann Surface Area (FMO+MM-PBSA) Approach.
Journal of Chemical Information and Modeling
57(12), 2996-3010 (2017)
doi: 10.1021/acs.jcim.7b00110
Okada-Iwabu M, Yamauchi T, Iwabu M, et al.
A small-molecule AdipoR agonist for type 2 diabetes and short life in obesity.
Nature
503, 493-499 (2013)
doi: 10.1038/nature12656
Saito Y, Yuki H, Kuratani M, et al.
A pyrrolo-pyrimidine derivative targets human primary AML stem cells in Vivo..
Science Translational Medicine
5(181), 181ra152 (2013)
doi: 10.1126/scitranslmed.3004387
Shiba T, Kido Y, Sakamoto K, et al.
Structure of the trypanosome cyanide-insensitive alternative oxidase.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
110(12), 4580-5 (2013)
doi: 10.1073/pnas.1218386110
Takaya D, Sato T, Yuki H, et al.
Prediction of Ligand-Induced Structural Polymorphism of Receptor Interaction Sites Using Machine Learning.
Journal of Chemical Information and Modeling
53(3), 704-716 (2013)
doi: 10.1021/ci300458g
Sato T, Watanabe H, Tsuganezawa K, et al.
Identification of novel drug-resistant EGFR mutant inhibitors by in silico screening using comprehensive assessments of protein structures.
Bioorganic & Medicinal Chemistry
20(12), 3756-67 (2012)
doi: 10.1016/j.bmc.2012.04.042
Yuki H, Honma T, Hata M, Hoshino T.
Prediction of sites of metabolism in a substrate molecule, instanced by carbamazepine oxidation by CYP3A4.
Bioorganic & Medicinal Chemistry
20(2), 775-83 (2011)
doi: 10.1016/j.bmc.2011.12.004
Sato T, Honma T, Yokoyama S.
Combining Machine Learning and Pharmacophore-based Interaction Fingerprint for in silico Screening.
Journal of Chemical Information and Modeling
50(1), 170-85 (2010)
doi: 10.1021/ci900382e
Sato T, Matsuo Y, Honma T, Yokoyama S.
In silico functional profiling of small molecules and its applications.
Journal of Medicinal Chemistry
51(24), 7705-16 (2008)
doi: 10.1021/jm800504q
メンバー
本間 光貴
チームリーダー
大田 雅照
上級研究員
池田 和由
上級研究員
竹本 千重
研究員
幸 瞳
技師
佐藤 朋広
研究員
渡邉 千鶴
研究員
神坂 紀久子
技師
保田 真友子
専門技術員
谷 紀彦
テクニカルスタッフⅠ
斉藤 由紀
アシスタント
飯島 洋
客員主管研究員
髙谷 大輔
客員研究員
ニュース

2025年3月14日 研究成果
データ駆動型生成AIの限界に迫る

2022年12月6日 研究成果
転写因子Nrf2は他のbZIP型転写因子よりDNAに強く結合し、酸化ストレス応答やがん化に関わることが明らかに

2022年2月17日 研究成果
昆虫ホルモンの生合成を撹乱する蚊の発育阻害剤の発見

2021年3月8日 研究成果
複数企業の社内データを産学で共有して新薬創出を加速する革新的な枠組みの構築に成功

2020年4月17日 BDRニュース
新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の治療薬設計に役立つウイルスタンパク質と治療薬候補化合物の相互作用データを公開

2020年3月30日 BDRニュース
COVID-19 特別プロジェクトの開始について

2019年11月18日 研究成果
創薬専用スパコンの開発

2019年10月15日 BDRニュース
創薬支援インフォマティクスシステム構築事業成果の商用化について

2019年3月18日 BDRニュース
創薬支援インフォマティクスシステム構築事業成果の商用化について

2018年12月28日 研究成果
植物由来抗がん剤の仕組み