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最新研究情報

2021.02.05

バーチャルリアリティを用いた分子設計支援技術の開発 -創薬への応用に期待(バイオメディカル研究センター/応用バイオ科学科 教授 小池あゆみ・バイオメディカル研究センター/情報ネットワーク・コミュニケーション学科 教授 井上哲理)   

小池あゆみ教授_井上哲理 教授

タンパク質などの生体分子をバーチャル空間で表示できる技術を開発しています。ミクロの世界を3次元のライフサイズで可視化することにより、分子設計プロセスを加速・向上し、薬のデザインへの応用が期待されます。
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バイオメディカル研究センターでは、バイオ、化学、栄養、情報と専門性の異なる学科の研究室が、互いの専門知識や技術、発想を組み合わせることで新しい研究・開発の手法を提案していくことをめざしています。

薬は、体内のタンパク質に結合してその機能を活性化したり抑制したりして、薬効を発揮します。医薬品のターゲットとなる病気の原因タンパク質に対して特異的に結合する化合物の探索を戦略的に行うには、標的タンパク質の立体構造についての深い理解が必要です。バーチャルリアリティ(VR)技術を活用して、仮想の空間でタンパク質の立体構造の深部まで正確に把握し研究者間で共有することを可能にする技術は、分子設計プロセスの加速と向上につながると考え、生体分子をバーチャル空間で表示する技術をドラッグデザインに応用するためのツール開発を試みています。


開発中のソフトウェアは、分子の3次元CGモデルをバーチャル空間に表示するもので、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)型のデバイスを通してタンパク質分子の立体構造をライフサイズで見ることができます。タンパク質立体構造データベースに保存されたタンパク質分子の構造データが目の前に表示でき、手元のコントローラ操作で、分子を拡大したり、近づいて原子配置を間近で観察することも、分子構造の中を歩くこともできます。多くのタンパク質は、構造変化を繰り返しながら機能し、そのことは創薬のアイディアにも重要な情報となります。HMDを装着した学生が、バーチャル空間に表示されたタンパク質の構造変化を観察しながら、研究ディスカッションや講義を受けるようになる日も近いかもしれません。

応用バイオ科学科 分子機能科学研究室(小池 あゆみ研究室)
情報ネットワーク・コミュニケーション学科 立体映像メディア研究室(井上 哲理研究室)

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