ドッキングシミュレーションのための異方性を考慮した溶媒効果の評価法の関発

生体内のタンパク質が生体の約60%を占める水によって保持されていることは周知の事実である。したがって、生体内で生理活性を発現する薬物分子の活性配座はこの水分子との相互作用、すなわち溶媒効果を考慮しなければならない。水和構造の特徴は、X線構造解析から得られる動径分布関数(Radial Distribution Function:RDF)によって表すことが可能である。しかし、RDFは距離に関する溶媒水分子の分布情報(1次元)であり、3次元的な解析を行うことはできない。そこで本研究は、代表的な水のポテンシャル関数であるMCYポテンシャル関数とSPCポテンシャル関数を用いた液体水のシミュレーションを行い、RDFと空間分布関数(Spacial Distribution Function:SDF)から、それらの液体構造を比較検討することにした。その結果、SPCの結果はMCYの結果よりも実測された液体水の構造とエネルギーをよく再現することが明らかとなった。また、MCYのRDFの第二ピークの消失は配位数とSDFの結果に基づいて貫入水分子の増大に伴う第二水和殻の水分子の減少が原因であることを明らかにした。また、SPCポテンシャル関数がMCYポテンシャルよりも実測値の再現性は良いことが分かった。しかしながら、経験的なパラメータを用いない非経験的ポテンシャル関数は汎用性が高いため、MCYより精度の高い非経験的ポテンシャル関数の開発の進展も期待したい。

生体内のタンパク質が生体の約60%を占める水によって保持されていることは周知の事実である。したがって、生体内で生理活性を発現する薬物分子の活性配座はこの水分子との相互作用、すなわち溶媒効果を考慮しなければならない。水和構造の特徴は、X線構造解析から得られる動径分布関数(Radial Distribution Function:RDF)によって表すことが可能である。しかし、RDFは距離に関する溶媒水分子の分布情報(1次元)であり、3次元的な解析を行うことはできない。そこで本研究は、代表的な水のポテンシャル関数であるMCYポテンシャル関数とSPCポテンシャル関数を用いた液体水のシミュレーションを行い、RDFと空間分布関数(Spacial Distribution Function:SDF)から、それらの液体構造を比較検討することにした。その結果、SPCの結果はMCYの結果よりも実測された液体水の構造とエネルギーをよく再現することが明らかとなった。また、MCYのRDFの第二ピークの消失は配位数とSDFの結果に基づいて貫入水分子の増大に伴う第二水和殻の水分子の減少が原因であることを明らかにした。また、SPCポテンシャル関数がMCYポテンシャルよりも実測値の再現性は良いことが分かった。しかしながら、経験的なパラメータを用いない非経験的ポテンシャル関数は汎用性が高いため、MCYより精度の高い非経験的ポテンシャル関数の開発の進展も期待したい。