分子設計のための実用システムの研究開発

「何を作るか」に対応する分子設計に関する研究として、ケモインフォマティックス(Chemoinformatics)手法による3次元構造活性相関の研究を進めている。例えば、薬物の活性に重要な影響を与える部位や空間を特定するために、遺伝的アルゴリズムに基づく活性領域選択(つまり変数選択)のための新規手法を世界で初めて提案するとともに、この手法の高活性化合物のデザインへの応用を製薬企業と進めている。また、説明変数のデータ構造が3次元以上の場合でも安定なモデルを作成することのできるMulti-way PLS法を構造活性相関モデルの構築に応用し、生理活性に寄与する薬物のコンフォーメーションの決定において成果を上げている。また、形状の異なる一連の化合物について、その分子表面上の静電ポテンシャルと疎水性パラメータを、Kohonen 自己組織化ニューラルネットワークによって同じサイズのデータマトリックス上に縮約し、上で述べたMulti-way PLS法を適用することで活性に有意な分子表面上の領域を特定する画期的な手法を提案することに成功している。さらにこれらの予測モデルを用いて、より高い活性を示す薬物3次元構造をコンピュータによって自動的に創出するための研究も行っている。また、分子設計に関連するこれらの解析を行うための統合システムとして、分子設計トータルシステムの開発に取り組んでいる。図は本システムの実行画面例である。

また、構造活性相関解析、医薬品設計以外にも、触媒設計やポリマー設計などを対象としたケモインフォマティックス的アプローチによる研究を行っている。
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