【MDシミュレーション】創薬研究におけるMDシミュレーションの適応事例

論文タイトル

Molecular Dynamics Simulation for All

出典

Neuron. 2018 Sep 19;99(6):1129-1143.

Molecular Dynamics Simulation for All - PubMed
The impact of molecular dynamics (MD) simulations in molecular biology and drug discovery has expanded dramatically in recent years. These simulations capture t...
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

確認したいこと

タンパク質の構造予測やデザインにおける、分子動力学シミュレーションの現時点での可能性や課題について調べてみました。

要旨

タンパク質の分子動力学シミュレーションに関するレビュー論文です。

用語

  • MD: molecular dynamics

章立て

  1. MDシミュレーションとは何か：基礎
  2. MDシミュレーションは、どのような情報を提供するか
  3. MDシミュレーションは、実験作業にどのように貢献するか
  4. MDシミュレーションは、創薬にどのように貢献するか
  5. MDシミュレーションの実践的な考察
  6. 結言

解説など

本論文はNeuronの雑誌に掲載されているため、MDシミュレーションとは何か、どのような情報が得られるのか、何に活用できるかなど、基本的な事項の解説にフォーカスしています。

解析手法開発の変遷や、最新手法の紹介など、技術的な説明はほとんどありませんでした。

MDシミュレーションの活用用途としては、以下のものが挙げられています。

  • 生体分子の運動性や柔軟性を評価する
  • モデル構造の精度を評価する、またはモデル構造を精密化する
  • リガンド結合構造を予測する
  • 外部環境の変化（リガンド結合、アミノ酸変異、翻訳後修飾、プロトン化、溶媒効果など）の影響を予測する

特に創薬研究においては、ヒット分子の仮想スクリーニングや、その最適化に頻繁に利用されます。アゴニスト作用を示す分子の場合、標的抗原の構造変化を予測しなければならないため、時系列情報を含むシミュレーションの情報は、静的な構造情報を凌ぐものとなります。GPCRへのリガンド結合への適応事例も紹介されていました。

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