ユニット紹介

創薬基盤教育研究部門
医薬解析学ユニット

ユニットの目標

多角的な医薬品解析に基づく新薬創出を指向した基礎研究を目標としています。

  • in silico研究、docking study等の知見を活用して化合物デザインし、(i) 有機合成化学的な手法による新規生理活性物質の創出と構造活性相関の解明、(ii) 新薬合成に有用な新反応の開発を目標としています。
  • 計算機を用いて臓器や生体分子のモデルを構築し、シミュレーションを行うことによって、新しい薬を創り出すこと、また効率の高い投与器を設計したり、投与方法を提案したりすることを目標としています。

研究テーマ

  • 医薬品構造解析に基づいた新規ファーマコフォアの探索研究および誘導体合成、さらに有用な新反応の開拓を指向した研究を行っています。
  • 計算機によるモデリングおよびシミュレーション研究を2つ行っています1つは新しい薬を創り出すことを目的とする「バーチャル・スクリーニング」と呼ばれる手法を用いた研究、もう1つは新しい吸入剤送達システムの開発を目的とする数値流体力学シミュレーション研究です。

1)多剤耐性結核菌に対して有効な新規誘導体の探索研究

ある種の天然化合物が多剤耐性の結核菌に対して抗菌活性を示すことを受けて、構造活性相関の解明及び新薬候補に向けた化合物探索を行っています。

2)創薬を目的としたバーチャル・スクリーニング研究

計算機を使って、莫大な数の化合物データベースの中から酵素や受容体などのタンパク質に結合する化合物を選び出すことを「バーチャル・スクリーニング」と言います。選び出された化合物は、生物学的に活性があり、新しい薬になる可能性があります。この手法を用いることにより、創薬にかかる費用や実験で犠牲にする動物数の減少または増加の抑制、及び薬品開発速度の向上などの効果が期待できます。

研究テーマイメージ

図1.タンパク質と薬物分子の「ドッキング」

3)数値流体力学シミュレーションによる吸入剤送達システムの開発

数値流体力学(computational fluid dynamics,略称:CFD)は気道内の気流や粒子の輸送・沈着を調べるためのツールとして吸入剤の研究・開発に活用されています。
本研究では肺への吸入剤送達の効率向上を目的として、薬剤粒子と吸入器、気道をモデル化して気道内シミュレーションを行い、肺まで送達される効率を検証し、粒子及び吸入器の設計指針を提案します。

研究テーマイメージ

図2.気道内の流線(左)と薬剤沈着(右)

発表論文

  • Ohnishi, A., Watanabe, J. and Tsujimoto, M.“Importance of Tyr409 and Tyr414 in constructing the substrate pocket of human aminopeptidase B” Mol. Cell. Biochem. 469(1-2), 1-8, 2020
  • Watanabe, J. and Watanabe, M. “Anatomical factors of human respiratory tract influencing volume flow rate and number of particles arriving at each bronchus” Biocybern. Biomed. Eng. 39(2), 526-535, 2019

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