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毒性を考慮したp53標的放射線防護剤のスクリーニング手法の開発

考虑毒性的 p53 靶向放射防护剂筛选方法的开发

基本信息

批准号：
20J22753
负责人：
本橋春香
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は毒性を考慮した放射線防護剤候補化合物のスクリーニング手法の開発である．2022年度は，機械学習モデルの出力に対して可読性のある説明を与える手法を適用することで，8-キノリノール類とp53タンパク質の結合に寄与する部分構造についての解析を行った．本手法は，説明対象の情報を述語論理式で表現し，それらの式を組み合わせて得られるルールを生成することで，分類モデルの判断根拠を人間による解釈が容易な文による説明として示すものである．また本手法においては，説明に必須の項目を設定することで，分類モデルのユーザがそれにもとづく意思決定を行う際に重視する情報を反映した，ユーザの視点に立った説明を生成することが可能である．8-キノリノール類の細胞毒性および放射線防護活性の測定実験の結果を用いて，8-キノリノール類とp53タンパク質の結合に寄与する部分構造についての解析を行い，放射線防護活性の有無を予測するモデルの開発とその学習結果に関する解析を行った．分類モデルの学習には化合物の分子構造から計算できる科学的特性や物理的特性を用いる一方で，ILPに対しては化合物の部分構造に関する情報を入力として与えることで，分類モデルの出力結果に対して放射性防護活性のある化合物に共通する部分構造に着目した説明を付与した．放射性防護活性が高い33個および放射性防護活性が低い31個，計64個の8-キノリノール骨格を持つ化合物に対して解析を行った．解析の結果，放射線防護活性の高い化合物には共通する内容の説明が得られた．得られた説明の内容にはある特定の位置の炭素原子の置換基に関する情報や，分子のサイズに関する情報が含まれていた．これらの情報は8-キノリノール骨格を持つ化合物の放射線防護活性の発現メカニズムの解明及び新規放射線防護剤のスクリーニングに寄与することが示唆される．

The purpose of this study is to develop methods for the preparation of candidate compounds for radiation protection agents in consideration of toxicity. In 2022, mechanical learning is required to explain the feasibility and application of methods. This method is to explain the logical expression of the image information, to combine the expression, to generate the expression, to classify the expression, to determine the root of the expression, to solve the expression, to explain the expression. This method is used to describe the necessary items for the determination of cytotoxicity and radioprotective activity. 8- The molecular structure of the compound is studied by classification, calculation, scientific and physical properties are used, and the information related to the partial structure of the compound is introduced by ILP. The radioprotective activities of 33 compounds were high and 31 compounds were low, and 64 compounds were 8-membered. The analytical results and the description of the common contents of compounds with high radioprotective activity were obtained. The information about the substitution of carbon atoms in specific positions is included in the description. This information is based on the 8-dimensional structure of the radiation protective activity of the compound, the development of the radiation protective activity of the compound, the explanation of the radiation protective agent and the new regulation of the radiation protective agent.