課題２　創薬応用シミュレーション

課題２

創薬応用シミュレーション

―革新的な薬の活性予測シミュレーション―

代表

藤谷秀章
東京大学先端科学技術研究センター

タンパク質と化合物の相互作用をシミュレーション

抗原と抗体の相互作用

概要

多くの医薬品はタンパク質を標的としており、より効果的な薬を見つけ出すためには、生体内の標的タンパク質と強く相互作用する化合物（リガンド）を探し出す必要があります。私たちは、スーパーコンピュータ「京」を用いた分子動力学計算により、標的タンパク質と薬の候補である化合物を含む系のシミュレーションを行っています。タンパク質と化合物間の結合の強さを精密にそして高速に計算し、標的タンパク質だけに強く作用する新しい化合物を設計することにより、短時間で効率よく低分子医薬品を開発することをめざしています。

5年間の取り組みと成果　BioSupercomputing Newsletter Vol.14より

論文

1. Hideaki Fujitani, Keiko Shinoda, Takefumi Yamashita, and Tatsuhiko Kodama:
“High performance computing for drug development on K computer“
J. Phys.: Conf. Ser. 454 012018 (2013)

2. Takefumi Yamashita, Akihiko Ueda, Takashi Mitsui, Atsushi omonaga, Shunji Matsumoto, Tatsuhiko Kodama, Hideaki Fujitani:
“Molecular Dynamics Simulation-Based Evaluation of the Binding Free Energies of Computationally Designed Drug Candidates: Importance of the Dynamical Effects”
Chemical and Pharmaceutical Bulletin vol.62 pp. 661-667 (2014)

3. Takefumi Yamashita:
“Improvement in Empirical Potential Functions for Increasing the Utility of Molecular Dynamics Simulations”
JPS Conf. Proc. 5, 010003 (2015)

4. Takefumi Yamashita, Akihiko Ueda, Takashi Mitsui, Atsushi Tomonaga, Shunji Matsumoto, Tatsuhiko Kodama, Hideaki Fujitani:
“The Feasibility of an Efficient Drug Design Method with High-Performance Computers“
Chemical and Pharmaceutical Bulletin,  vol. 63, pp. 147–155 (2015)

5. Nakayama, Mizohata, Yamashita et al.,:
“Structural features of interfacial tyrosine residue in ROBO1 fibronectin domain-antibody complex: Crystallographic, thermodynamic, and molecular dynamic analyses“
Protein Sciecne vol 24(3) pp 328-340 (2015)