人工知能を活用した抗真菌剤の開発研究

利用人工智能研究和开发抗真菌药物

• 批准号: 21H04720
• 负责人: 長田 裕之
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04720/
• 关键词: ケミカルバイオロジー; 人工知能; 抗真菌剤

本研究では、人工知能（AI）を活用した標的志向型スクリーニングと表現型スクリーニング、ヒット化合物の標的同定とin vivoでの有効性評価、により、構造や作用が新しい抗真菌剤を見出すことを目的としている。抗真菌活性を有する化合物をAIで予測する構造活性相関モデルを構築するため、本年度は、抗生物質データベースAntibaseに抄録されている抗真菌物質を構造的なクラスターにわけて、その代表的な化合物で構成した「抗真菌活性」標的別ライブラリーを構築した。またそれらのWetでの実験結果をもとに活性予測モデルの構築を検討した。表現型スクリーニングでは、植物病原菌 Pyricularia oryzaeや麹菌Aspergillus oryzaeの形態変化を分類するAIモデル「第二世代fungal MorphoBase (2G fMorphoBase）」の改良を重ね、麹菌の形態変化を85%以上の精度で見極められるようになった。またこのシステムを使って化合物ライブラリーや微生物培養エキスのスクリーニングを実施し、一放線菌が構造や作用で新規性の高い物質を生産することを見出した。さらに化合物ライブラリーから見出した化合物の作用を形態変化やハプロイド変異体ライブラリーを使って予測した。標的候補タンパク質については、直接的な相互作用やタンパク質機能に対する影響を検討して標的としての妥当性を検証している。本化合物については、昨年度に確立したカイコの感染実験系でin vivo での抗真菌活性を評価したところ、治療効果が認められた。

で this study, artificial は capacity (AI) を use し た target type ambition ス ク リ ー ニ ン グ と phenotype ス ク リ ー ニ ン グ, ヒ ッ の mark with fixed と ト compounds in vivo で の is sharper review 価, に よ り, tectonic や が new し い antifungal tonic を shows す こ と を purpose と し て い る. Antifungal activity を す る compound を AI で す to test る tectonic active phase masato モ デ ル を build す る た め, this year's は, antibiotic substances デ ー タ ベ ー ス Antibase に transcribing さ れ て い る antifungal substances を constructed な ク ラ ス タ ー に わ け て, そ の represent で な compounds constitute し た "antifungal active" mark don't ラ イ ブ ラ リ ー を structure Build a た. Youdaoplaceholder0 <s:1> Wetで <e:1> experimental results を とに とに activity pretest モデ construction を検 discussion of た. Phenotype ス ク リ ー ニ ン グ で は, plant pathogens Pyricularia oryzae や 麹 fungus Aspergillus oryzae の morphology variations を classification す る AI モ デ ル "second generation fungal MorphoBase (2 g FMorphoBase) improved の を "heavy ね, 麹 bacteria の form - を 85% above の precision で see very め ら れ る よ う に な っ た. ま た こ の シ ス テ ム を make っ て compound ラ イ ブ ラ リ ー や microbial cultures エ キ ス の ス ク リ ー ニ ン グ を be し, a actinomycetes が tectonic や role で new rules の high を い substance す る こ と を shows し た. さ ら に compound ラ イ ブ ラ リ ー か ら shows し た compound の role を morphology variations や ハ プ ロ イ ド - variant ラ イ ブ ラ リ ー を make っ て in measuring し た. Mark alternate タ ン パ ク qualitative に つ い て は interaction, direct な や タ ン パ ク mass function に す seaborne る influence を beg し 検 て mark と し て の justice を 検 card し て い る. This compound に つ い て は, establishment of yesterday's annual に し た カ イ コ の infection be で 験 department in vivo で の を antifungal activity evaluation 価 し た と こ ろ, treatment of unseen fruit が め ら れ た.

项目成果

麹菌の形態変化を指標とするAI駆動型抗真菌剤スクリーニング系の構築

以米曲霉形态变化为指标构建人工智能驱动的抗真菌药物筛选系统

• 发表时间: 2023
• 作者: 卯野 宏幸;二村 友史;長田 裕之;木野 邦器
• 通讯作者: 木野 邦器

Two-dimensional electrophoresis-cellular thermal shift assay (2DE-CETSA) for target identification of bioactive compounds.

二维电泳细胞热位移测定 (2DE-CETSA) 用于生物活性化合物的靶标鉴定。

• DOI: 10.1016/bs.mie.2022.07.018
• 发表时间: 2022
• 期刊: Methods Enzymol
• 作者: Muroi M;Osada H
• 通讯作者: Osada H

Mode of action study of a potent antimalarial compound, dihydrolucilactaene

有效抗疟化合物二氢Lucilactaene的作用模式研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Yushi Futamura;Fauze Bin Mahmud;Harumi Aono;Nobumoto Watanabe;Kuniki Kino;Hiroyuki Osada
• 通讯作者: Hiroyuki Osada

カンジダの細胞形態変化を指標とした抗真菌剤の探索

以念珠菌细胞形态变化为指标寻找抗真菌药物

• 发表时间: 2022
• 作者: 二村 友史;ウソン－ロペス レイチェル;青野 晴美;堀 康宏;室井 誠;平野 弘之;西浦 正芳;侯 召民;長田 裕之
• 通讯作者: 長田 裕之

2-Methylthio-N7-methyl-cis-zeatin, a new antimalarial natural product isolated from a Streptomyces culture

2-甲硫基-N7-甲基-顺式玉米素，一种从链霉菌培养物中分离出来的新型抗疟天然产物

• DOI: 10.1093/bbb/zbab192
• 发表时间: 2021
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Lopez Julius Adam V;Nogawa Toshihiko;Yoshida Kazuko;Futamura Yushi;Osada Hiroyuki
• 通讯作者: Osada Hiroyuki