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効率的な分子設計のための構造生成システムに関する研究

高效分子设计的结构生成系统研究

基本信息

批准号：
16J05325
负责人：
宮尾知幸
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J05325/
关键词：
逆解析分子設計化学構造生成器

项目摘要

分子構造生成器開発：データベースから抽出した環構造と水素の情報を考慮した原子単位のフラグメントの２種類を効率的に組み合わせて、化学構造を生成するアルゴリズムを考案、実装した。アルゴリズムはカノニカル経路生成法を改良しており、重複する構造が発生しない。また、縮約グラフを利用することで、取り扱う頂点数を減少させ高速化を実現した。分子構造のフレームワークに基づいて構造を組み立てるアルゴリズムを考案し、これにより、フラグメントを組み合わせる際に問題となる側鎖のみが異なる同一骨格を有する化学構造の生成が抑制される。また、反応性が高い部分構造や不安定な部分構造を有する構造の生成を抑制する仕組みを導入した。これにより、現実的な化学構造の提案が可能となった。QSARモデルの逆解析手法の開発：定量的構造活性モデル（QSAR）の逆解析(inverse QSAR)により、望ましい活性を持つ分子構造を設計する。既往の手法で利用される回帰モデルはすべて線形であり、モデルの低予測能力に加え、モデルの適用範囲(AD)を加味していないという問題があった。ADとはQSARモデルが高精度で予測値を計算できる記述子空間における領域を表す。今回の研究では、AD内において望ましい活性値を持つ領域を規定するために、データセットの事前分布にQSARモデルを組み合わせ、事後分布を導出した。提案手法は、既往の手法の課題を克服した形となった。記述子の開発：生体内タンパクとの相互作用をリガンド分子のみから表現するために、分子の立体的、空間的な位置関係を表現する記述子を開発した。それらの記述子は化学構造生成器に実装されている。これにより、活性に影響を与えると考えられる特徴を表現した上で、inverse QSAR解析を行うことが可能となった。

Molecular structure generator development: extraction, ring structure, water element information, atomic unit, two kinds of efficiency, combination, chemical structure generation, design, implementation The method of generating circular circuits is improved and repeated structures are generated. To reduce the number of vertices, reduce the number of vertices, and realize high speed. The molecular structure of the base structure is composed of two parts, namely, the first part and the second part. Some structures are unstable, some structures are unstable, some structures are unstable, and some structures are unstable. The chemical structure of the present invention is proposed. Development of inverse QSAR analysis method: quantitative structural activity QSAR inverse QSAR analysis method Previous techniques have been used to modify the application range (AD) of the loop. AD: QSAR: High precision prediction calculation: Description of subspace: This paper studies the pre-distribution, post-distribution and post-distribution of QSAR in AD. The proposal method, the past method and the problem overcome Description of the development of molecules: interaction between molecules in vivo, three-dimensional, spatial positional relationship between molecules The descriptions are actually installed in the chemical structure generator. The characteristics of QSAR analysis are as follows: