最終修正日
2025/1/1
in silico 構造ベース創薬支援システム（インシリコスクリーニング＆バーチャルスクリーニング）
Virtual Screening System
with AutoDock Vina In Silico Screenings Interface
- 最先端ドラッグディスカバリー&バーチャルスクリーニングシステム -
AutoDock, AutoDock Vina, rDock, RxDockドッキングスクリーニング互換機能搭載
SYSTEM CONCEPT
バーチャルスクリーニングシステム
概要
Virtual Screening System（バーチャルスクリーニングシステム）はDocking Study with HyperChemをベースに開発したバーチャルスクリーニングのためのin silico創薬支援システムであり、優れた機能、操作性、美しさ、革新性をそのままにDocking Study with HyperChemに搭載される全てのモジュールプログラムの非制限、クラスター、マルチ化合物対応版を搭載しています。
本システムを利用することで、標的生体高分子に対する任意化合物データベースからのシードあるいはリード化合物などの医薬候補化合物の効率的な探索、いわゆる、in silicoスクリーニングを可能にします。
機能
1つの巨大化合物データベース（数千万〜億化合物）を複数コアおよび複数コンピュータで分散で3次元化して3次元化合物データベースを作成する機能、作成した3次元化合物データベースに対して複数コアおよび複数のコンピュータから分散で1つの標的生体高分子をターゲットとしてバーチャルスクリーニングするための全自動機能が搭載されています。
分散処理したバーチャルスクリーニングの結果は1台のワークステーションでまとめて解析できます。途中経過の結果解析にも対応しています。
リモートデスクトップ機能を利用すれば1台のワークステーションから分散処理中の個々のワークステーションを管理してバーチャルスクリーニングを遠隔処理できます。
実施例
例えば、1,000万化合物データベースを20コアのワークステーションで分散処理し、10台のワークステーションで実施した場合、1コア当たりの計算量が5万化合物となり、現実的な時間で高精度な構造ベースのバーチャルスクリーニングが実施できます（バーチャルスクリーニングシステムは精度を無視した高速ドッキングプログラムとは異なります（図）。また、リガンドベースではないためリガンドファーマコフォアに依存した特定の骨格構造に収束することもありません）。
億化合物の構造ベースでのバーチャルスクリーニングが現実的な時間で実施可能
HyperChemサイトライセンス（クラスC）と組み合わせると最大256台のワークステーションまたは授業等の使用後に休眠しているPCを活用でき、億化合物の化合物データベースの高精度な構造ベース バーチャルスクリーニングも現実的となります。
リモートデスクトップ及びマルチコア環境
リモートデスクトップ機能を利用して複数台のPCクラスターで化合物データベースを全自動で分散処理する機能が用意されています。
Virtual Screening System（バーチャルスクリーニングシステム）はCPUコア数分を同時に実行できます。このため、1台のPCワークステーションでも分散処理してスクリーニングを実施できます。
AutoDock Vinaバーチャルスクリーニング完全対応（化合物データベース作成−ファイル準備−実行−閲覧−絞り込み全自動）
AutoDock Vinaインシリコスクリーニングインターフェイスも搭載されているため、AutoDock Vinaで数十万から数百万化合物の化合物データベースをスクリーニングし、引き続き、Virtual Screening Systemで有望化合物を更に高精度スクリーニングで絞り込む、といった方法論が利用できます。
rDockバーチャルスクリーニング対応（閲覧−絞り込み）
rDockなどSDF形式でドッキング結果を出力するドッキングプログラムからのドッキング結果の解析、結果閲覧、ヒット絞り込み機能を搭載しており、rDockのドッキングモードを初期構造として引き続き、AutoDockまたはAutoDock Vinaでドッキングが実施できます。
成果学会報告
成果論文
バーチャルスクリーニング
SARS-CoV-2主要プロテアーゼホモダイマーを標的としたCOVID-19治療薬候補化合物を探索した世界初の大規模（約200万化合物）バーチャルスクリーニング：２段階バーチャルスクリーニング法（初回のバーチャルスクリーニングで得られたドッキングポーズを初期構造として精度の高いドッキングプログラムで2回目のバーチャルスクリーニングを実施する方法）を提案
Motonori Tsuji*. FEBS Open Bio., 10, 995-1004, 2020.
2段階バーチャルスクリーニング法によるSARS-CoV-2 RNA依存性RNAポリメラーゼを標的としたCOVID-19治療薬候補化合物の大規模バーチャルスクリーニング(約200万化合物)：ヒット化合物の結合様式の予測に成功
Motonori Tsuji*. Int. J. Mol. Sci. 23, 11009, 2022.
お問い合わせ
Virtual Screening System（バーチャルスクリーニングシステム： Docking Study with HyperChem最上位モデルのClusterバージョンを必要数分だけ組み合わせた製品）は個別に対応します。
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受託研究・共同研究
バーチャルスクリーニングの受託研究・共同研究も受け付けています。20年以上の豊富な実績があります。お気軽にお問い合わせください。
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