2007年度第2回CACフォーラムセミナー



2007年度第2回CACフォーラムセミナー の日程が決まりました。

《日時》 平成20年2月5日(火) 13:30〜17:00

《場所》 東京大学 山上会館小会議室 201, 202(東京都文京区本郷7−3−1)
      http://www.u-tokyo.ac.jp/campusmap/map01_02_j.html
      http://www.u-tokyo.ac.jp/campusmap/cam01_00_02_j.html

《参加費》
 正会員・学識会員・賛助会員・学生会員: 無料
 個人会員: 2,000円
 一般: 4,000円

《懇親会費》
 正会員・学識会員・学生会員・個人会員: 3,000円
 一般: 4,000円

《支払方法》
 当日受付にて現金でお支払いください(領収書を発行します)

《申込締切》 平成20年1月25日(金)


《プログラム》

1.開会挨拶  (13:30〜13:40)
  CACフォーラム会長 東京大学大学院工学系研究科  教授 船津 公人 氏

2.講演(T) (13:40〜14:40)
東京大学 化学システム工学専攻    荒川 正幹 氏
「分子設計のための統合システム「ToMoCo」の開発とその応用」

 効率的な医薬品開発・分子設計を行うためには、コンピュータを用いた高度な解析が必要不可欠であり、ケモインフォマティックス、ケモメトリックスの重要性はますます高まってきているといえる。船津研究室においてはかねてより、有機化合物の合成経路設計、各種スペクトルからの構造推定、反応予測、構造活性相関解析などを対象として、新規なケモインフォマティックス技術の開発とその応用に取り組んでいるとともに、これらに関する解析を行うためのソフトウェアの開発にも力を入れている。ToMoCo (The total system for molecular designs by the computer chemistry laboratory) は、この一環として開発を進めているシステムであり、主に分子設計・構造活性相関解析に関する機能を集約したものである。本発表では、ToMoCoに実装されている各種機能の説明とその応用事例の紹介を行った後、今後の開発計画について示す。以下、ToMoCoに実装されている主な手法である、CoMFA法、分子構造重ね合わせ法、LigConstructor、GARGS法について簡単に紹介する。

CoMFA法
 CoMFA法は3次元構造活性相関解析の代表的な手法である。一定間隔に配置したプローブ原子と対象分子との間の立体的・静電的相互作用を求めて構造記述子とし、生物学的活性値との間でPLS法による回帰を行うことにより構造活性相関モデルを構築する。このモデルを用いることで、活性が未知の化合物の活性予測や、活性に大きな影響を与えると思われる領域の特定が可能となる。ToMoCoを用いることで、CoMFA法を用いた一連の解析を効率的に行うことが可能である。

分子構造の重ね合わせ法
 CoMFA法などの3次元構造活性相関解析手法を用いて優れたモデルを構築するためには、対象とする化合物群について適切な重ね合わせを行うことが必要となる。ToMoCoには、通常の原子を基準とした重ね合わせ法の他に、本研究室で開発された手法が実装されている。この手法では、重ね合わせを行う2つの分子上に、疎水性、水素結合受容性などの特徴を定義し、Hopfield neural network (HNN) を用いてそれらの対応付けを行うことによって適切な重ね合わせの探索が行われる。

LigConstructor
 本研究室においては、進化的計算手法を用いて新規な薬物候補構造の自動創出を行うことを目的としたシステムとしてLigConstructorを提案している。LigConstructorでは、CoMFAモデルによる予測活性値を評価基準として分子構造を仮想的に進化させることで、活性が高いと期待される薬物候補構造を生成する。CoMFAモデルを評価基準としているため、タンパク質の3次元構造が明らかになっていない場合においても適用することが可能である。

GARGS法
 我々はCoMFA法を用いた構造活性相関解析において、活性の説明に重要な役割を果たしている領域を自動的に選択するための手法としてGARGS法を提案している。GARGS法では、CoMFAフィールドをいくつかの小領域に分割し、GAを用いて活性を説明するために有効な領域の探索を行う。これにより、シンプルで予測性の高い構造活性相関モデルを構築することができ、より効率的な分子設計が可能となる。


---------------------休憩(14:40〜14:50)----------------------

3.講演(U) (14:50〜15:50)
テンキューブ    千田 範夫 氏
「ウィルスからスーパークリエーター −分子計算支援システムWinmostarの紹介−」

 偶然に開発がスタートしたWinmostarは、現在多くの大学・企業で、教育・研究用として利用されている。Winmostarは、分子のモデリングから分子軌道計算、計算結果の表示までをWindows上で実現するソフトウェアである。MOPAC6、MOPAC7とCNDO/S(紫外・可視吸収スペクトル計算用)を内蔵し、GAMESSとGaussianのインターフェイス機能もあり、Winmostar一つでこれらのプログラムを利用した計算が可能になっている。
 フリーソフトでありながら、市販ソフトに劣らない高機能を有するWinmostarは、マウスによるグラフィカルな分子の編集だけでなくZ-Matrixと分子を見比べながらの直接編集が可能、動作が軽快など、従来のGUIとは一線を画したソフトウェアである。
 Winmostarの開発経緯、開発方法、操作法、隠れた裏技、今後の開発動向についても、作者自身が紹介する。


---------------------休憩(15:50〜16:00)----------------------

4.講演(V) (16:00〜17:00)
東北大学 応用化学専攻   准教授 高羽 洋充 氏
「量子論に基づくマルチレベル計算化学と化学工学への応用展開」

 次世代の材料開発技術として、電子・原子レベル、メソスケール、マクロスケールなどの異なった階層レベルで発生する開発課題を総合的に考慮した設計手法の構築が強く求められている。特に最近では、コンピュータ性能も飛躍的に進歩しデスクトップコンピュータでも大規模な計算化学シミュレーションが可能となってきており、化学反応ダイナミクスのより精密な電子・原子レベルのシミュレーションに基づく理解が容易になれば、マクロレベルでの実験研究が飛躍的に発展する可能性がある。しかしながら、その実現には、従来は全く異なった学問分野として発展してきた量子化学、分子動力学、化学工学、流体力学などのシミュレーション手法を、どのように連携させてマクロスケールの現象につなげていくかの方法論の構築が必要不可欠である。本講演では、計算速度を向上させることで、量子論とメソスケールを繋げることを可能とした超高速化tight-binding分子動力学法や、量子論に基づく物性シミュレータなど新しい計算化学手法をベースに、ミクロスケールからマクロスケールを繋ぐ試みを紹介する。


懇親会(17:00〜)
    場所:東京大学山上会館1階談話ホール





ご参加希望の方は、下記参加申込書を事務局までE-mailにてお送りください。

          CACフォーラム事務局
          e-mail:

【2007年度第2回CACフォーラムセミナー参加申込書】

団体名:
所属・役職名:
氏名:
連絡先:〒
TEL:
FAX:
E-mail:
懇親会:( )ご出席・( )ご欠席
会員種別:( )正会員・( )学識会員・( )賛助会員・( )学生会員・( )個人会員・( )一般
(該当する部分に○印をお入れください。)

 CAC-forum web site : http://www.cheminfonavi.co.jp/cac/

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