創薬研究を例とした先端的学際的な計算機実習講義と教材の開発

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この研究の目的は、現在Academiaに開放されている化合物データベースや計算関連ツールを用いて、理学系大学院レベルの計算創薬入門実習(Structure-Based Drug Design(SBDD)に関する内容)のための教材と計算機環境を構築することにある。目的のSBDD実習は企業内の研究者教育にも使われうる水準を目指しており、このための必要最小限の教材資源を作成することを目標とした。今年度は、Web上で公開されている化合物データベースやソフトウェアから実習に使用するツールを決定し、医薬品研究開発の中核に位置する「薬分子と受容体との結合解析(Docking Study)」および「計算機を用いた仮想的なスクリーニング(Virtual Screening)」に関する講義録および教材(計算機実習の手順および演習問題)を作成・整理した。これらの教材を前年度整備した計算機環境と併用して、広島大・東海大の両方で集中講義レベル(4日間)の講義実習を実施した。この実習は、(1)タンパク質の構造の観察、(2)タンパク質の構造の構築、(3)リガンド分子の構造の構築、(4)ドッキングシミュレーション、(5)タンパク質-リガンド複合体の量子化学計算による相互作用解析、という流れで行った。実習には大学院生の他に教官等の参加もあり、結果としては教官が関心を持つような内容にまで仕上げることができた。今回の実習のように、フリーウェアやフリーの化合物データベースを用いることで、多人数向けに基礎的な計算創薬実習を構築・実施することも可能である。このことから、現在では製薬企業においてのみ可能な「計算機を用いた理論創薬研究」を広く大学にも開放することができるものと期待される。