JP2005529158A5

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Publication number: JP2005529158A5
Application number: JP2004508076A
Authority: JP
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2006-07-13

Claims

（１）標的ポリマー主鎖またはその一部を特定する工程、
（２）標的ポリマー主鎖またはその一部の構造的結合性に類似する構造的結合性を有する小さなモデル化合物を特定し、標的ポリマーまたはその一部のモデルとして使用される小さなモデル化合物の組み合わせを得る工程、
（３）小さなモデル化合物の勾配補正密度汎関数理論（「ＤＦＴ」）ねじれポテンシャルを計算する工程、
（４）ＤＦＴねじれポテンシャルから新しいねじれパラメータを求める工程、
（５）新しいねじれパラメータを他の項と組み合わせて標的ポリマー主鎖またはその一部の修正された（または新しい）力場を作成する工程、
（６）修正された力場を用いて分子動力学および配置間バイアスモンテカルロ（「ＭＤ／ＭＣ」）シミュレーションを実行し、標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質として使用されるＭＤ／ＭＣシミュレーション結果を得る工程、
（７）標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質を出力する工程、
（８）小さなモデル化合物に関する実験室の結果と対比し、修正された力場の正確さを検証する工程、
（９）一つ以上の別の標的ポリマー主鎖またはその一部について工程（１）から（８）を繰り返す工程、および
（１０）複数の標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質を使用して、複数の標的ポリマー主鎖の中から合成するポリマー主鎖の候補として一つ以上を選ぶ工程
を含む、ポリマー主鎖の配座の性質を予測する方法。
（１１）複数の標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質を使用して、複数の標的ポリマー主鎖の中から合成する両親媒性ポリマー主鎖の候補として一つ以上を選ぶ工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
工程（２）が標的ポリマー主鎖のねじれパターンに類似するねじれパターンを有する小さなモデル化合物を選ぶことを含む、請求項１に記載の方法。
工程（３）が選ばれた小さなモデル化合物のエネルギーを束縛されていない幾何構造および束縛された幾何構造で計算することを含む、請求項３に記載の方法。
工程（３）が並列化平面波Ｃａｒ‐ＰａｒｒｉｎｅｌｌｏＣＰＭＤコンピュータプログラムを使用して束縛されていない幾何構造および束縛された幾何構造でエネルギーを計算することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
工程（３）がシミュレーションされたアニーリングを使用して幾何構造を予備最適化することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
工程（３）が
（ａ）小さなモデル化合物のそれぞれについてＤＦＴによる幾何構造の完全最適化を実行すること
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
工程（３）が
（ａ）小さなモデル化合物のそれぞれの最も安定な幾何構造を特定する工程、
（ｂ）小さなモデル化合物の一つからねじれを選ぶ工程、
（ｃ）小さなモデル化合物の選ばれたねじれをある角度に束縛する工程、
（ｄ）束縛されたねじれ角度以外のすべての幾何学的なパラメータを最適化することができるように、モデル化合物の束縛された幾何構造の最適化を実行する工程、
（ｅ）工程（３）（ｄ）の結果から、モデル化合物の束縛された角度に対して最も安定な束縛された幾何構造を特定する工程、
（ｆ）小さなモデル化合物の別の角度について工程（３）（ｃ）から（３）（ｅ）を繰り返す工程、
（ｇ）小さなモデル化合物の束縛された角度に対応するエネルギーから非結合相互作用を減算し、小さなモデル化合物の選ばれたねじれに対するエネルギープロフィルである減算結果を得る工程、
（ｈ）小さなモデル化合物の最低ねじれエネルギーを有する配置または配座を選ぶ工程、
（ｉ）工程（３）（ｈ）の小さなモデル化合物の最低ねじれエネルギー対選ばれた配置に対応するねじれ角度のグラフに余弦級数を曲線重ね合わせし、修正された力場におけるポリマーの対応するねじれの力場パラメータとなる係数を定める工程、および
（ｊ）小さなモデル化合物の別のねじれについて工程（３）（ｂ）から（３）（ｉ）を繰り返す工程
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
工程（３）（ｅ）が束縛された幾何構造の最適化の正確さのレベルより高い正確さのレベルで単一点エネルギーを計算する工程を含む、請求項８に記載の方法。
（９）工程（３）（ａ）のＤＦＴによって最適化された標的ポリマーまたはその一部の幾何構造を用いて
標的分子のオリゴマー、モノマー単位、または部分の構造、
特定の配座の相対的安定性、および／または
標的ポリマーの機能に潜在的に関わる部分原子電荷および多極子モーメント
の一つ以上を決定することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
工程（５）が、曲線重ね合わせによって定められたねじれエネルギーをＣＨＡＲＭＭおよびＴｒａＰＰＥの力場から求めた結合伸縮、変角、１−４、ファン・デル・ワールスおよび静電ポテンシャルと組み合わせ、標的ポリマーの修正された力場として使用される組み合わせ結果を得ることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
コンピュータによって使用可能な媒体であって、コンピュータプログラムロジックが格納された媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、ポリマー主鎖の配座の性質をコンピュータシステムが予測することを前記コンピュータプログラムロジックが可能にし、前記コンピュータプログラムロジックが
コンピュータシステムに、標的ポリマー主鎖またはその一部を特定させる第一の機能、
コンピュータシステムに、標的ポリマー主鎖またはその一部の構造的結合性に類似する構造的結合性を有する小さなモデル化合物を特定させ、標的ポリマーまたはその一部のモデルとして使用される小さなモデル化合物の組み合わせを得る第二の機能、
コンピュータシステムに、小さなモデル化合物の勾配補正密度汎関数理論（「ＤＦＴ」）ねじれポテンシャルを計算させる第三の機能、
コンピュータシステムに、ＤＦＴねじれポテンシャルから新しいねじれパラメータを求めさせる第四の機能、
コンピュータシステムに、新しいねじれパラメータを他の項と組み合わせて標的ポリマー主鎖またはその一部の修正された（または新しい）力場を生成させる第五の機能、
コンピュータシステムに、修正された力場を使用した分子動力学および配置間バイアスモンテカルロ（「ＭＤ／ＭＣ」）シミュレーションを実行させ、標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質として使用されるＭＤ／ＭＣシミュレーションの結果を得させる第六の機能、
コンピュータシステムに、標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質を出力させる第七の機能、および
コンピュータシステムに、小さなモデル化合物に関する実験室の結果と対比して、修正された力場の正確さを検証させる第八の機能
を含む、コンピュータプログラム製品。
標的ポリマー主鎖またはその一部を特定する手段、
標的ポリマー主鎖またはその一部の構造的結合性に類似する構造的結合性を有する小さなモデル化合物を特定し、標的ポリマーまたはその部分のモデルとして使用される小さなモデル化合物の組み合わせを得る手段、
小さなモデル化合物の勾配補正密度汎関数理論（「ＤＦＴ」）ねじれポテンシャルを計算する手段、
ＤＦＴねじれポテンシャルから新しいねじれパラメータを求める手段、
新しいねじれパラメータを他の項と組み合わせて標的ポリマー主鎖またはその一部の修正された（または新しい）力場を作成する手段、
修正された力場を使用した分子動力学および配置間バイアスモンテカルロ（「ＭＤ／ＭＣ」）シミュレーションを実行し、標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質として使用されるＭＤ／ＭＣシミュレーションの結果を得る手段、
標的ポリマー主鎖の予測される配座の性質を出力する手段、および
小さなモデル化合物に関する実験室の結果と対比して、修正された力場の正確さを検証する手段
を含む、ポリマー主鎖の配座の性質を予測する装置。