広川研では、ドッキングシミュレーション・MDシミュレーションをはじめ、
AI・機械学習ベースのモデリング手法を駆使して、
・インシリコ創薬支援研究
・Hit to Leadシステムの開発
・新規モダリティへのアプローチ
等に幅広く取り組んでいます。

難易度の高い作用点を標的としたインシリコ創薬支援

 様々な課題解決に必要なインシリコ要素技術の統合プロトコル構築及び活用の経験を活かして、 幅広い標的難易度において創薬支援を実施しています。

 

~ インシリコ創薬支援の実施例 ~

Stratifin-SKP1の相互作用阻害を標的とした初期肺腺癌治療薬の開発

Shiba-Ishii A, et al. Stratifin Inhibits SCFFBW7 Formation and Blocks Ubiquitination of Oncoproteins during the Course of Lung Adenocarcinogenesis. Clin Cancer Res. 2019;25(9):2809-2820. doi:10.1158/1078-0432.CCR-18-3631

AMED-BINDSの支援研究の一環として行ったものです。

EP4受容体の構造決定とインシリコ解析による薬剤作用メカニズム解明

Toyoda Y, et al. Ligand binding to human prostaglandin E receptor EP4 at the lipid-bilayer interface. Nat Chem Biol. 2019;15(1):18-26. doi:10.1038/s41589-018-0131-3

AMED-CREST「画期的医薬品等の創出をめざす脂質の生理活性と機能の解明」及びAMED-BINDSの支援研究の一環として行ったものです。

 

タンパク質立体構造のダイナミクスとAIを融合したHit to Leadシステムの開発

  従来Medicinal Chemistがマニュアルで行っているHit化合物(数μM程度の活性)からのLead展開(数~数十nM程度の活性)を タンパク質の揺らぎの構造を考慮しながらAIにより自動的にLead化合物を生成するシステムを構築しています。
・本研究テーマの業績…
doi:10.1093/bioinformatics/btad212

AMED-BINDSの高度化研究の一環として行ったものです。

 

新規モダリティに対する計算科学的アプローチ

近年、様々な作用機序を持った医薬品設計が加速している一方で、それらの新規モダリティの多くは合理的設計が高難易度となっています。広川研ではペプチド医薬品・PROTACに着目し、それらの合理的設計に貢献するインシリコ創薬の手法開発を行っています。

MSMDを用いた
ペプチド設計手法開発

※東京工業大学 秋山研究室との共同研究
PaCS-MDを用いた
PROTAC設計手法開発

※富岳プロジェクト