理学部 4年 锅谷 朋哉さんが第51回構造活性相関シンポジウムにてSAR Awardを受賞！
2024.02.02
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理学部 理学科4年の锅谷 朋哉さんが、第51回構造活性相関シンポジウムでSAR Award（ポスター賞）を受賞しました。
理学部 理学科4年の锅谷 朋哉さん（指导教员：池口 満徳教授）は、2023年11月20日（月）?21日（火）にオンラインで開催された第51回構造活性相関シンポジウムにおいてポスター発表を行い、SAR Award（ポスター）賞を受賞しました。
受赏者
理学部 理学科4年
理学部
池口 満徳教授（生命情报科学）
受赏内容
ポスター賞（SAR Award）
発表题目
「スーパーコンピュータ富岳を用いた惭顿ベースのハイスループットスクリーニング」
理学部 理学科4年
锅谷 朋哉&苍产蝉辫; さん
指导教员理学部
池口 満徳教授（生命情报科学）
受赏内容
ポスター賞（SAR Award）
発表题目
「スーパーコンピュータ富岳を用いた惭顿ベースのハイスループットスクリーニング」
—今回受賞した研究内容について锅谷 朋哉さんに解説していただきました。
医薬品开発の初期段阶では、计算机上で化合物ライブラリ内の复数の化合物をタンパク质の构造にドッキングさせ、结合亲和性のスコアを利用した化合物の选択がよくなされます。ただし、タンパク质を静止した构造として扱うドッキングシミュレーションでは、ヒット率は1%程度と高くありません。生体内でタンパク质は动的であり、水分子も存在するため、动的构造を考虑したスクリーニングプロトコルが求められています。
最近では、動的構造を考慮したスクリーニング手法として、分子動力学（MD）シミュレーションによるドッキングポーズの安定性評価が知られています。しかし、MDシミュレーションは計算コストが大きく、スクリーニングに適用することは困難でした。近年、スーパーコンピュータ「富岳」などの大型コンピュータの登場によりインシリコスクリーニングにおけるMDシミュレーションの利用が現実的になってきています。その一方で、MD シミュレーションを用いた効率的なスクリーニングプロトコルは未だに確立されていません。 本研究では、ドッキングポーズにおけるリガンドの歪みによるフィルタリングや、スーパーコンピュータ「富岳」を用いた3000回のMDシミュレーションによるドッキングポーズ安定性に基づくフィルタリング、さらにはAbsolute Free Energy Perturbation（ABFEP）法を用いた結合自由エネルギー計算を実施し、MDシミュレーションを用いた効率的なスクリーニングプロトコルの開発を行いました。
その结果、本研究で开発した惭顿シミュレーションベースのプロトコルでは既存の静的构造ベースのプロトコルに比べて、ヒット率が18倍程度向上することが明らかになりました。今后、本手法を他のデータセットにも适用し、様々な标的タンパク质にも适用可能なインシリコスクリーニング手法として确立していく予定です。
医薬品开発の初期段阶では、计算机上で化合物ライブラリ内の复数の化合物をタンパク质の构造にドッキングさせ、结合亲和性のスコアを利用した化合物の选択がよくなされます。ただし、タンパク质を静止した构造として扱うドッキングシミュレーションでは、ヒット率は1%程度と高くありません。生体内でタンパク质は动的であり、水分子も存在するため、动的构造を考虑したスクリーニングプロトコルが求められています。
最近では、動的構造を考慮したスクリーニング手法として、分子動力学（MD）シミュレーションによるドッキングポーズの安定性評価が知られています。しかし、MDシミュレーションは計算コストが大きく、スクリーニングに適用することは困難でした。近年、スーパーコンピュータ「富岳」などの大型コンピュータの登場によりインシリコスクリーニングにおけるMDシミュレーションの利用が現実的になってきています。その一方で、MD シミュレーションを用いた効率的なスクリーニングプロトコルは未だに確立されていません。 本研究では、ドッキングポーズにおけるリガンドの歪みによるフィルタリングや、スーパーコンピュータ「富岳」を用いた3000回のMDシミュレーションによるドッキングポーズ安定性に基づくフィルタリング、さらにはAbsolute Free Energy Perturbation（ABFEP）法を用いた結合自由エネルギー計算を実施し、MDシミュレーションを用いた効率的なスクリーニングプロトコルの開発を行いました。
その结果、本研究で开発した惭顿シミュレーションベースのプロトコルでは既存の静的构造ベースのプロトコルに比べて、ヒット率が18倍程度向上することが明らかになりました。今后、本手法を他のデータセットにも适用し、様々な标的タンパク质にも适用可能なインシリコスクリーニング手法として确立していく予定です。
锅谷 朋哉さんのコメント
この度は名誉ある赏を顶戴し、大変光栄に思います。研究や発表準备にあたり、ご指导いただきました、池口教授をはじめ、浴本助教、理化学研究所の山根上级研究员、生命情报科学研究室の皆様に心より感谢申し上げます。発表では、多くの専门家の方々から研究内容についてご意见やご质问を顶き、様々な知见や指针を得ることができました。本学会での贵重な経験を活かし、今后もより一层研究活动に精进していきたいと思います。
指导教员 池口 満徳教授のコメント
受赏、おめでとうございます。発表者には、大学院生も多数いた中で、学部生での受赏は価値あるものと思います。特に、製薬公司の现场で创薬に従事している研究者も多数参加した会议での评価というのも大きいと思います。スーパーコンピュータを用いた创薬の高度化は、今后重要性を増していくと思います。ぜひ、今后もがんばって研究していっていただきたいと思います。
この度は名誉ある赏を顶戴し、大変光栄に思います。研究や発表準备にあたり、ご指导いただきました、池口教授をはじめ、浴本助教、理化学研究所の山根上级研究员、生命情报科学研究室の皆様に心より感谢申し上げます。発表では、多くの専门家の方々から研究内容についてご意见やご质问を顶き、様々な知见や指针を得ることができました。本学会での贵重な経験を活かし、今后もより一层研究活动に精进していきたいと思います。
指导教员 池口 満徳教授のコメント
受赏、おめでとうございます。発表者には、大学院生も多数いた中で、学部生での受赏は価値あるものと思います。特に、製薬公司の现场で创薬に従事している研究者も多数参加した会议での评価というのも大きいと思います。スーパーコンピュータを用いた创薬の高度化は、今后重要性を増していくと思います。ぜひ、今后もがんばって研究していっていただきたいと思います。