制御分子設計研究チーム

創薬研究が進んだ現在、低分子医薬品を開発しやすい標的分子の多くは、すでにやり尽くされつつあります。一方で、難治性のがん、アルツハイマー病、遺伝病に加え、新しい感染症のリスクは増大しており、これまでにない革新的な新薬に対するニーズは非常に強いものがあります。当チームは、新薬の対象として低分子だけではなく、タンパク質・核酸のすべての分子種を自在に設計し、次世代創薬及び生命システムの解明を加速する研究を行います。また、低分子が結合しにくいターゲットに対するFragment-based Drug Discovery (FBDD)の技術開発も実施します。

研究分野

化学 / 薬学 & 毒物学 / コンピューター科学

研究テーマ

• 新規インシリコスクリーニング技術の開発と実際の創薬ターゲットへの適用
• 難易度の高い創薬ターゲットに適用できるFBDD基盤の構築
• 非天然型の核酸・タンパク質に対するシミュレーション・設計技術の開発

主要論文

1. *Saito, Y.; Yuki, H.; Kuratani, M.; Hashizume, Y.;Takagi, S.; Honma, T.; Tanaka, A.; Shirouzu, M.; Mikuni, J.; Handa, N.; Ogahara, I.; Sone, A.; Najima, Y.; Tomabechi, Y.; Wakiyama, M.; Uchida, N.; Tomizawa-Murasawa, M.; Kaneko, A.; Tanaka, S.; Suzuki, N.; Kajita, H.; Aoki, Y.; Ohara, O.; Shultz, L.D.; Fukami, T.; Goto, T.; Taniguchi, S.; Yokoyama, S.; Ishikawa, F.
   "A pyrrolo-pyrimidine derivative targets human primary AML stem cells in vivo."
   Science Translational Medicine, 2013, in press.
2. *Takaya, D.; Sato, T.; Yuki, H.; Sasaki, S.; Tanaka, A.; Yokoyama, S.; Honma, T.
   "Prediction of Ligand-Induced Structural Polymorphism of Receptor Interaction Sites Using Machine Learning."
   J Chem Inf Model, 2013, in press.
3. *Sato, T.; Watanabe, H.; Tsuganezawa, K.; Yuki, H.; Mikuni, J.; Yoshikawa, S.; Kukimoto-Niino, M.; Fujimoto, T.; Terazawa, Y.; Wakiyama, M.; Kojima, H.; Okabe, T.; Nagano, T.; Shirouzu, M.; Yokoyama, S.; Tanaka, A.; Honma, T.
   "Identification of novel drug-resistant EGFR mutant inhibitors by in silico screening using comprehensive assessments of protein structures."
   Bioorg Med Chem, 2012, 20(12), 3756-67.
4. *Sato, T.; Yuki, H.; Takaya, D.; Sasaki, S.; Tanaka, A.; Honma, T.
   "Application of Support Vector Machine to Three-Dimensional Shape-Based Virtual Screening Using Comprehensive Three-Dimensional Molecular Shape Overlay with Known Inhibitors."
   J Chem Inf Model, 2012, 52(4), 1015-1026.
5. *Yuki, H.; Honma, T.; Hata, M.; Hoshino, T.
   "Prediction of sites of metabolism in a substrate molecule, instanced by carbamazepine oxidation by CYP3A4."
   Bioorg Med Chem, 2011, 20(2), 775-83.
6. *Sato, T.; Honma, T.; Yokoyama, S.
   "Combining Machine Learning and Pharmacophore-based Interaction Fingerprint for in silico Screening."
   J Chem Inf Model, 2010, 50(1), 170-85.
7. *Sato, T.; Matsuo Y.; Honma, T.; Yokoyama, S.
   "In silico functional profiling of small molecules and its applications."
   J Med Chem, 2008, 51(24), 7705-16.
8. *Sakiyama Y.; Yuki, H.; Moriya, T.; Hattori, K.; Suzuki, M.; Shimada, K.; Honma, T.
   "Predicting human liver microsomal stability with machine learning techniques."
   J Mol Graph Model, 2008, 26(6), 907-915.
9. *Kawai, M.; Sakurada, I.; Morita, A.; Iwamuro, Y.; Ando, K.; Omura, H.; Sakakibara, S.; Masuda, T.; Koike, H.; Honma, T.; Hattori, K.; Takashima, T.; Mizuno, K.; Mizutani, M.; Kawamura, M.
   "Structure-activity relationship study of novel NR2B-selective antagonists with arylamides to avoid reactive metabolites formation."
   Bioorg Med Chem Lett, 2007, 17(20), 5537-5542.
10. *Honma, T.
    "Recent advances in de novo design strategy for practical lead identification."
    Med Res Rev, 2003, 23 (5), 606-632.