分子動力学計算(MDシミュレーション)受託サービス

課題

業務効率化/生産性向上
データ活用
DX推進/IT戦略策定

業種

バイオヘルスケア/製薬
官公庁/自治体/文教
製造

タグ

アウトソーシング

サービス事例

計算科学を専門としない研究者や初心者の方から、大規模かつ高度な解析をされたい方もトータルにサポートします。

タンパク質と化合物の結合過程をシミュレーション
ドッキングポーズの安定性を評価
結合に重要なアミノ酸や部分構造の推定
レプリカ交換法によるタンパク質構造変化の解析
MM-GBSA法によるタンパク質と化合物の結合自由エネルギー解析

酵素やチャネルタンパク質の構造変化をシミュレーション
最安定構造や遷移状態を推定
AIの学習データ生成にも利用
タンパク質間のドッキングとMDによる相互作用解析
MSM法によるタンパク質ー化合物の結合・解離速度定数の計算

事例1. タンパク質間相互作用解析（国内医科大学）

お客様の課題：タンパク質Aとタンパク質Bの相互作用を解析したい

生物学的実験よりタンパク質A-B間の相互作用が示唆されており、具体的な相互作用残基をシミュレーションから推定してほしい。推定された候補残基については、変異導入実験を通じて実際の相互作用の有無を検証する予定

ヒアリング、調査・検討

【ヒアリング項目】

対象タンパク質の種類、利用可能な結晶構造の有無について
相互作用の有無の判定条件、相互作用残基のリストアップ方法について

【調査・検討】

対象タンパク質はどのような構造か？
対象タンパク質の特徴は？（例: 膜タンパク質、水溶性タンパク質など）
関連タンパク質について他に分かっていることは無いか？
本調査に最適なシミュレーション手法は？

ご提案内容と実施作業

【提案】

ドッキングソフトウェアを用いたタンパク質複合体モデル構造の作成
MDシミュレーションを実施し、水素結合を安定して形成するタンパク質A-B間残基をリストアップ

【実施作業】

複合体モデル構造の作成：Webサーバーを用いてタンパク質Aとタンパク質Bの複合体モデル構造を複数作成
合体モデル構造の選抜：類似タンパク質の複合体構造に関する文献等を参考に、作成した複合体モデル構造を選抜
MDシミュレーション：選抜した複合体モデル構造を用いてMDシミュレーション系の初期構造を作成し、MDシミュレーションを実行
解析：MDシミュレーション中のタンパク質A-B間の残基間水素結合の有無を解析し、相互作用に寄与する残基を推定

成果物

MDシミュレーション中におけるタンパク質A-B間の水素結合の形成頻度、該当残基および原子間距離等に関する結果を整理し、作業・解析報告書の作成提出と報告会の実施

お見積額

約130万円

事例2.タンパク質構造・エネルギー解析（国内大手企業）

お客様の課題：MDシミュレーションにより、タンパク質の自由エネルギー変化、リガンドとの結合自由エネルギー変化を求めたい。更に解析計算を行うための計算環境を構築してほしい

生物学的実験よりタンパク質A, Bの触媒としての反応機構の違いが確認されており、その詳細な反応機構をシミュレーションにより明らかにしたい。またタンパク質にアミノ酸変異を導入した際の自由エネルギー変化や、リガンドとの結合自由エネルギー変化を計算したい。さらにタンパク質解析に関わる機械学習環境を構築してほしい。