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C-2 インシリコスクリーニング概論・実習

2015年7月9日(木)-10日(金)開講

    医薬品のターゲットとなる遺伝子や、タンパク質の立体構造に関する情報を創薬に活用するための基本的な技術を学びます。いわゆるSBDD(Structure-Based Drug Design 構造に基づく創薬)や、バーチャルスクリーニングを実践します。
    本コースは、H21年度まで実施した「生命情報科学技術者養成コース 創薬インフォマティクス技術者養成コース」全10日間のうち後半5日間の「バーチャルスクリーニング概論・実習」を2日間で講習できるよう再構成したもので、H22-23年度に生命情報科学人材養成コンソーシアムによる創薬インフォマティクスコース バーチャルスクリーニング概論・実習およびH24-26年度HPCIチュートリアル 創薬インフォマティクス実習コースと同等の内容となります。

    ※本コースは、「創薬分子プロファイリング研究センター」との共催です。
    ※本コースは、「創薬等支援技術基盤プラットフォーム」の後援を受けています。

    受付終了
    このチュートリアルの受講申込は満席のため締め切りました。

    開催日時 2015年7月9-10日(水、木)計2日間
    各日 10:30~17:00 (受付開始 10:00)
    会場 産総研 臨海副都心センター 別館8階 コラボレーションコーナー
    アクセスおよび周辺ランチマップ
    担当講師
    (敬称略)
    広川 貴次
    産総研 創薬分子プロファイリング研究センター 理論分子設計チーム チーム長
    本間 光貴
    理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター 構造・合成生物学部門 生命分子制御研究グループ 制御分子設計研究チーム チームリーダー
    定員 20名(最少催行人数 2名)
    受講要件 PCの基本操作(キーボード操作等)をスムーズに行うことができること。
    ※ご注意
    ・主に、タンパク質を標的とする医薬品・農薬等の化合物を設計・開発している企業等の研究職またはその経験者を対象としたカリキュラムになっています。
    ・関連する有機合成研究者やベンチケミスト、結晶構造解析などを業務とされる方々にもご好評を頂いてきた実績あるコースです。(過去実績
    ・ゲノムからのマーカー探索や診断薬設計を目標としたコースではありませんので、ご了承ください。
    募集期間 2015年5月13日(水)午前11時~開講72時間前(2015年7月6日(月)10時30分)
    お問い合わせ contactページよりお問合せください。
    ※ 「申込」ボタンをクリックし、自動応答による申込確認メール(本文に「コース名;上記に対する申込みを受付ました。」と記載)が届きましたら、受講申し込みは受け付けられています。事務局からの受付確認はありませんのでご注意ください。
    特論 タイトル:構造インフォマティクスに基づくインシリコスクリーニング
    詳細はこちら ==> 要旨
    講義・実習 講義・実習内容は変更となる可能性がありますのでご了承ください。

    概論:
    I タンパク質モデリング
    I-1. イントロダクション
      ・立体構造情報の重要性、タンパク質モデリングの考え方
    I-2. 配列の相同性と構造の類似性
      ・ホモログとアナログ
    I-3. 鋳型に基づいたモデリング
      ・タンパク質モデリングの戦略 鋳型構造の探索、プロファイルとは、構造構築までのプロトコール、保存残基(&主鎖)の参照、ロータマーライブラリ、ループモデリング、分子力学計算による極小化、自動構築プログラム紹介、モデル評価の手法 ・モデリングで最も重要なプロセス
    I-4. 鋳型構造を利用しないモデリング
      ・Fragment Assembly法、物理化学的手法による予測(参考)
    I-5. 実践で遭遇する問題点
      ・FAQを紹介

    II 標的タンパク質同定
    II-1. イントロダクション
      ・目的に応じた標的タンパク質同定、医薬品(低分子)の標的タンパク質、バイオセンサー設計例
    II-2. タンパク質の機能推定法
      ・タンパク質の機能同定法、タンパク質の局在と機能、モチーフ配列:正規表現、確率プロファイル、隠れマルコフモデル;HMM ・膜タンパク質トポロジー予測、記述子(モチーフ含む)情報と局在予測、分類学習、結合部位の同定、酵素活性部位DB、静電ポテンシャル解析、構造分類データベース、受容体セレクションデータベース、Kinome(Manning et al., Science, 2002)、パスウェイデータベース(KEGG)、タンパク質-タンパク質相互作用DB
    II-3. ドラッガブルゲノム
      ・ドラッガブルゲノム予測、化合物結合ドメイン例、ドラッガブルゲノム最新情報、ドラッガブルポケット予測:MAPPOD、PLBindex、研究事例紹介
    II-4. 最新のデータベース紹介

    III リガンドドッキング
    III-1. 探索 ・受容体の準備
      ・リガンドの取り込み、フレキシブルリガンドドッキングの方法、ファルマコフォアを利用したドッキング、リガンド配置、配置探索の実際
    III-2. 鋳型に基づいたモデリング
      ・リガンド-受容体相互作用計算、スコアリングの基本形、研究報告紹介
    III-3. プログラム比較
      ・ドッキング計算の評価:共結晶構造に基づいたリガンド再挿入実験、バーチャルスクリーニングに基づいた評価、ドッキングプログラム比較事例紹介
    III-4. Induced Fit Docking ・Protein Flexibilityを加味したドッキング

    IV バーチャルスクリーニング(VS)
    IV-1. イントロダクション
      ・VSの実際:理想的に活性化合物と非活性化合物が分離できるわけではない
      ・Post-VS:クラスタリング、複合型VS、繰り返しVS
      ・VS実施の際の留意点:目的、実施期間、ベンダー化合物の利用
    IV-2. VSの系の構築
      ・VSの流れ:系の選択と評価、単一/複数の活性リガンドを活用、結合/非結合リガンドの分離の評価法
    IV-3. VSの実際
      ・タンパク質構造情報に基づくVSの手順
      1)Receptor Modeling:精度の高い(解像度の良い)受容体の活性ポケットモデル
      2) Library Generation:十分な数の多様な化合物セット
      3) Flexible Docking:正しい結合モデルの予測
      4) Ligand Scoring:結合リガンド、非結合リガンドの分離
      ・Post-docking processing
      5) Hit List Post-processing:有機合成化学者、スクリーニング実施者、化合物ベンダーにとって扱いやすいもの

    実習:
    I タンパク質モデリング実習
    実際にはX線結晶構造が解かれているタンパク質(ヒトCarbonic Anhydrase II)について、構造未知であると仮定し、配列情報からタンパク質の立体構造をモデリングする手順をひととおり実習する。
      ・PSI-BLASTによる鋳型構造検索/VASTによる鋳型関連タンパク質検索/MOEによるアラインメント構築/構造構築 ・Verify3Dによる構造評価/RMSDによる評価

    II タンパク質ドッキング実習
    受容体タンパク質とリガンドとの共結晶構造が解かれているタンパク質の構造情報を用いて、10個の活性化合物と90個の不活性化合物(Decoy)をドッキング計算により比較する。
      ・水素原子付加、最適化
      ・活性部位探索:リガンド結合部位を中心としたGrid作成
      ・ドッキング計算:活性化合物とDecoy化合物をドッキング
      ・データ解析、ランク付け
      ・Enrichment Graph作成と表示
    スケジュールおよび内容は、やむを得ない事情等により変更される場合があることをご了承下さい。

    過去実績

    2014年度 実績

    2013年度 実績

    2012年度 実績