JP6940752B2 - Probe molecule placement method and placement device, target molecule binding site search method, search device, and program - Google Patents

Probe molecule placement method and placement device, target molecule binding site search method, search device, and program Download PDF

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本件は、座標空間における標的分子の周囲へのプローブ分子の配置方法、及び配置装置、前記配置方法を用いた標的分子の結合サイトの探索方法、及び探索装置、並びに前記配置方法又は前記探索方法を実行するプログラムに関する。 In this case, a method of arranging a probe molecule around a target molecule in a coordinate space, an arranging device, a method of searching for a binding site of a target molecule using the arranging method, and a search device, and the arranging method or the search method are described. Regarding the program to be executed.

あるタンパク質などの標的分子が体に悪影響を及ぼす機能部位を持つ場合、前記標的分子をターゲットとする創薬では、前記標的分子の前記機能部位と安定に結合するリガンドを設計することが必要である。前記リガンドが前記標的分子に安定に結合することより、前記標的分子の前記機能部位が塞がれる。その結果として、前記標的分子による体への悪影響が抑制される。 When a target molecule such as a protein has a functional site that adversely affects the body, it is necessary to design a ligand that stably binds to the functional site of the target molecule in drug discovery targeting the target molecule. .. When the ligand stably binds to the target molecule, the functional site of the target molecule is blocked. As a result, the adverse effects of the target molecule on the body are suppressed.

標的分子にリガンドが結合する部位(以下、「結合サイト」と称することがある)を探索する際に、標的分子とリガンド又はリガンドのフラグメントであるプロープ分子との間の結合効率を高めるために、標的分子と大量のリガンド又はプロープ分子とを含む分子動力学(MD)計算を実施する技術が報告されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、大量のリガンド又はプローブ分子は凝集が起こすことで、標的分子と分離してしまい、狙った結合が得られないことがある。 In order to increase the binding efficiency between the target molecule and the ligand or the probe molecule which is a fragment of the ligand when searching for the site where the ligand binds to the target molecule (hereinafter, may be referred to as “binding site”). Techniques for performing molecular dynamics (MD) calculations involving a target molecule and a large amount of ligand or probe molecule have been reported (see, for example, Patent Document 1). However, a large amount of ligand or probe molecule may be separated from the target molecule due to aggregation, and the desired bond may not be obtained.

そこで、リガンド同士又はプローブ分子同士の凝集を防止する方法として、リガンド間又はプローブ分子間に反発ポテンシャルを追加する技術が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。しかし、リガンド又はプローブ分子が複数結合可能な、広いポケットが標的分子に存在する場合に、リガンド同士又はプローブ分子同士が反発することにより、狙った複数のリガンド結合又はプローブ結合が得られない場合がある。 Therefore, as a method for preventing aggregation between ligands or probe molecules, a technique for adding a repulsive potential between ligands or between probe molecules has been reported (see, for example, Non-Patent Document 1). However, when there is a wide pocket in the target molecule to which multiple ligands or probe molecules can be bound, the repulsion between the ligands or the probe molecules may prevent the desired plurality of ligand binding or probe binding from being obtained. be.

特開2006−209764号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-209764

J. Chem. Inf. Model., (2011) 51, 877J. Chem. Inf. Model. , (2011) 51, 877

上記問題を解決するためには、プローブ分子間には反発ポテンシャルを加えることなく、かつMD計算を行う際にプローブ分子を適量に配置することが有効と考えられる。 In order to solve the above problem, it is considered effective to arrange the probe molecules in an appropriate amount when performing MD calculation without adding a repulsive potential between the probe molecules.

本件は、標的分子と大量のプローブ分子とを含む分子動力学計算を実施する際のプローブ分子の適切な配置を可能にするプローブ分子の配置方法、及び配置装置、並びに、前記配置方法を用い、適切に標的分子の結合サイトを探索できる標的分子の結合サイトの探索方法、及び探索装置、並びに、前記配置方法又は前記探索方法を実行するプログラムを提供することを目的とする。 In this case, a method and an arrangement device for probe molecules that enable appropriate arrangement of probe molecules when performing a molecular dynamics calculation including a target molecule and a large amount of probe molecules, and the above-mentioned arrangement method are used. It is an object of the present invention to provide a method for searching a binding site of a target molecule capable of appropriately searching for a binding site of a target molecule, a search device, and a program for executing the placement method or the search method.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
開示のプローブ分子の配置方法は、コンピュータを用いて、標的分子の周囲にプローブ分子を配置するプローブ分子の配置方法であって、
座標空間において、前記標的分子の周囲に、複数の前記プローブ分子を仮配置する工程と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程と、
を含む。
The means for solving the above-mentioned problems are as follows. That is,
The disclosed probe molecule placement method is a method of placing a probe molecule around a target molecule using a computer.
A step of temporarily arranging a plurality of the probe molecules around the target molecule in the coordinate space, and
A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. ,
including.

開示の標的分子の結合サイトの探索方法は、コンピュータを用いて、標的分子の結合サイトを探索する標的分子の結合サイトの探索方法であって、
開示の前記プローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程を含む。
The disclosed method for searching for a binding site of a target molecule is a method for searching for a binding site for a target molecule using a computer.
It comprises a step of performing a molecular dynamics calculation in the presence of a water molecule using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the method of arranging the probe molecule of the disclosure.

開示のプローブ分子の配置装置は、
座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する仮配置部と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う計算部と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く除去部と、
を備える。
The disclosed probe molecule placement device
In the coordinate space, a temporary placement part that temporarily places a plurality of probe molecules around the target molecule,
A calculation unit that performs molecular dynamics calculations under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of tentatively arranged probe molecules.
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. When,
To be equipped.

開示の標的分子の結合サイトの探索装置は、
開示の前記プローブ分子の配置装置と、
前記プローブ分子の配置装置により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う計算部と、
を備える。
The disclosed device for searching the binding site of the target molecule is
The disclosed probe molecule placement device and
A calculation unit that performs molecular dynamics calculations in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the probe molecule arrangement device.
To be equipped.

開示のプログラムは、プローブ分子を配置するプログラムであって、
コンピュータに、
座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する工程と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程と、
を実行させる。
The disclosed program is a program for arranging probe molecules.
On the computer
In the coordinate space, the process of temporarily arranging a plurality of probe molecules around the target molecule, and
A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. ,
To execute.

開示のプログラムは、標的分子の結合サイトを探索するプログラムであって、
コンピュータに、
開示のプローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程、
を実行させる。
The disclosed program is a program that searches for the binding site of the target molecule.
On the computer
A step of performing a molecular dynamics calculation in the presence of a water molecule using the arrangement of the target molecule and a plurality of the probe molecules in the coordinate space determined by the disclosed probe molecule arrangement method.
To execute.

開示のプローブ分子の配置方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、標的分子と大量のプローブ分子とを含む分子動力学計算を実施する際のプローブ分子の適切な配置を可能にするプローブ分子の配置方法を提供できる。
開示のプローブ分子の配置装置によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、標的分子と大量のプローブ分子とを含む分子動力学計算を実施する際のプローブ分子の適切な配置を可能にするプローブ分子の配置装置を提供できる。
プローブ分子を配置する開示のプログラムによると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、標的分子と大量のプローブ分子とを含む分子動力学計算を実施する際のプローブ分子の適切な配置を可能にするプログラムを提供できる。
開示の標的分子の結合サイトの探索方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、適切に標的分子の結合サイトを探索できる標的分子の結合サイトの探索方法を提供できる。
開示の標的分子の結合サイトの探索装置によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、適切に標的分子の結合サイトを探索できる標的分子の結合サイトの探索装置を提供できる。
標的分子の結合サイトを探索する開示のプログラムによると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、適切に標的分子の結合サイトを探索できるプログラムを提供できる。
According to the disclosed probe molecule placement method, the above-mentioned problems in the past can be solved, the above-mentioned object can be achieved, and the probe molecule in performing a molecular dynamics calculation including a target molecule and a large amount of probe molecules can be used. A method of placing probe molecules that allows proper placement can be provided.
According to the disclosed probe molecule placement device, the above-mentioned problems in the past can be solved, the above-mentioned object can be achieved, and the probe molecule in performing a molecular dynamics calculation including a target molecule and a large amount of probe molecules can be used. A device for placing probe molecules that enables proper placement can be provided.
According to the disclosure program for arranging probe molecules, the above-mentioned problems in the past can be solved, the above-mentioned objectives can be achieved, and the probe molecules for performing molecular dynamics calculations including a target molecule and a large amount of probe molecules. Can provide a program that enables proper placement of.
According to the disclosed method for searching for a binding site of a target molecule, a method for searching for a binding site for a target molecule that can solve the above-mentioned problems in the past, achieve the above-mentioned object, and appropriately search for a binding site for a target molecule. Can be provided.
According to the disclosed device for searching for binding sites of target molecules, a device for searching for binding sites of target molecules that can solve the above-mentioned problems in the past, achieve the above-mentioned objectives, and appropriately search for binding sites of target molecules. Can be provided.
According to the disclosure program for searching the binding site of the target molecule, it is possible to provide a program capable of solving the above-mentioned problems in the past, achieving the above-mentioned object, and appropriately searching for the binding site of the target molecule.

図1は、開示のプローブ分子の配置方法の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of a method of arranging the disclosed probe molecules. 図2は、開示のプローブ分子の配置方法における除去工程の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of a removal step in the disclosed probe molecule placement method. 図3は、開示の標的分子の結合サイトの探索方法の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a method for searching for a binding site of the disclosed target molecule. 図4は、開示のプローブ分子の配置装置の構成例である。FIG. 4 is a configuration example of the disclosed probe molecule placement device. 図5は、開示のプローブ分子の配置装置の他の構成例である。FIG. 5 is another configuration example of the disclosed probe molecule placement device. 図6は、開示のプローブ分子の配置装置の他の構成例である。FIG. 6 is another configuration example of the disclosed probe molecule placement device.

創薬とは、医薬品を設計するプロセスを指す。前記創薬は、例えば、以下のような順で行われる。
(1) 標的分子の決定
(2) リード化合物等の探索
(3) 生理作用の検定
(4) 安全性・毒性試験
リード化合物等(リード化合物及びそれから派生する化合物)の探索においては、多数の薬候補分子の各々と、標的分子との相互作用を精度よく評価することが重要である。
Drug discovery refers to the process of designing a drug. The drug discovery is performed in the following order, for example.
(1) Determination of target molecule (2) Search for lead compounds, etc. (3) Test of physiological action (4) Safety / toxicity test In search of lead compounds, etc. (lead compounds and compounds derived from them), a large number of drugs It is important to accurately evaluate the interaction between each of the candidate molecules and the target molecule.

コンピュータを用いて医薬品を設計するプロセスを、IT創薬と称することがある。IT創薬の技術は、創薬全般において利用可能である。その中でも、リード化合物等の探索にIT創薬の技術を利用することは、新薬開発の期間及び確率を高める上で有用である。 The process of designing a drug using a computer is sometimes called IT drug discovery. IT drug discovery technology is available in drug discovery in general. Among them, the use of IT drug discovery technology for the search for lead compounds and the like is useful for increasing the period and probability of new drug development.

開示の技術は、例えば、高い薬理活性が期待されるリード化合物等の探索に利用できる。 The disclosed technology can be used, for example, to search for lead compounds that are expected to have high pharmacological activity.

(プローブ分子の配置方法)
開示のプローブ分子の配置方法は、コンピュータを用いて、標的分子の周囲にプローブ分子を配置する、プローブ分子の配置方法である。
前記プローブ分子の配置方法は、仮配置工程と、MD計算工程と、除去工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
(Placement method of probe molecule)
The disclosed probe molecule placement method is a probe molecule placement method in which a probe molecule is placed around a target molecule using a computer.
The method for arranging the probe molecule includes a temporary arrangement step, an MD calculation step, and a removal step, and further includes other steps if necessary.

前記プローブ分子の配置方法は、コンピュータを用いて行われる。前記プローブ分子の配置方法に使用される前記コンピュータは、1つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、複数のコンピュータに前記プローブ分子の配置方法を分散させて実行させてもよい。 The method of arranging the probe molecules is performed using a computer. The number of the computers used in the method of arranging the probe molecules may be one or a plurality. For example, a plurality of computers may be allowed to disperse and execute the method of arranging the probe molecules.

プローブ分子の凝集や、狙った複数のリガンド結合が得られないという従来技術の問題を解決するためには、プローブ分子間には反発ポテンシャルを加えることなく、かつMD計算を行う際にプローブ分子を適量に配置することが有効と、本発明者は、考えた。 In order to solve the problems of the prior art such as aggregation of probe molecules and failure to obtain a plurality of target ligand bonds, the probe molecules are used without adding a repulsive potential between the probe molecules and when performing MD calculation. The present inventor considered that it is effective to arrange it in an appropriate amount.

そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、標的分子とプローブ分子との分子動力学計算を行う際のプローブ分子の初期配置を設定する際に、標的分子の表面から所定の距離以上離れたプローブ分子を排除することで、プローブ分子の適切な配置を可能にできることを見出し、開示の技術の完成に至った。 Therefore, as a result of diligent studies, the present inventor has made a probe that is separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more when setting the initial arrangement of the probe molecule when performing the molecular dynamics calculation between the target molecule and the probe molecule. We have found that the elimination of molecules allows for the proper placement of probe molecules, leading to the completion of the disclosed technology.

標的分子とプローブ分子との分子動力学計算を行う際のプローブ分子の初期配置を設定する際に、過剰なプローブ分子を排除すれば、プローブ分子同士の凝集を抑制できる。しかし、プローブ分子を無作為に排除すると、標的分子の結合サイトの探索への寄与が大きいプローブ分子も排除される結果、標的分子の結合サイトの探索の妥当性が低下する。そこで、標的分子の表面から所定の距離以上離れたプローブ分子を排除することで、過剰なプローブ分子として、標的分子の結合サイトの探索への寄与が小さいプローブ分子が排除される。そのようなプローブ分子を排除しても、標的分子の結合サイトの探索の妥当性は低下しない上に、プローブ分子同士の凝集を抑制することができる。そのため、適切な配置が得られる。 Aggregation between probe molecules can be suppressed by eliminating excess probe molecules when setting the initial arrangement of the probe molecules when performing molecular dynamics calculations between the target molecule and the probe molecule. However, when the probe molecule is randomly excluded, the probe molecule that greatly contributes to the search for the binding site of the target molecule is also excluded, and as a result, the validity of the search for the binding site of the target molecule is reduced. Therefore, by excluding probe molecules that are separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more, probe molecules that contribute less to the search for the binding site of the target molecule are excluded as excess probe molecules. Eliminating such probe molecules does not reduce the validity of the search for the binding site of the target molecule, and can suppress the aggregation of the probe molecules. Therefore, an appropriate arrangement can be obtained.

<仮配置工程>
前記仮配置工程は、座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記座標空間に前記標的分子及び前記プローブ分子を仮配置する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、標的分子の立体構造データ、及びブローブ分子の立体構造データを用いて、3次元座標空間に、標的分子の立体構造、及びプローブ分子の立体構造を構築することなどが挙げられる。
立体構造データは、例えば、原子情報データ、座標情報データ及び結合情報データを有する。
これらのデータの形式は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テキストデータであってもよいし、SDF(Structure Data File)形式であってもよいし、MOLファイル形式であってもよい。
<Temporary placement process>
The temporary placement step is not particularly limited as long as it is a step of temporarily placing a plurality of probe molecules around the target molecule in the coordinate space, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The method for temporarily arranging the target molecule and the probe molecule in the coordinate space is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the three-dimensional structure data of the target molecule and the three-dimensional structure of the probe molecule. Using the data, the three-dimensional structure of the target molecule and the three-dimensional structure of the probe molecule can be constructed in the three-dimensional coordinate space.
The three-dimensional structure data includes, for example, atomic information data, coordinate information data, and coupling information data.
The format of these data is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it may be text data, SDF (Structure Data File) format, or MOL file. It may be in the form.

3次元座標空間に、標的分子の立体構造、及びプローブ分子の立体構造を構築する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の方法が挙げられる。
まず、標的分子の立体構造データを用いて、3次元座標空間に、標的分子の立体構造を構築する。続いて、同3次元座標空間に、プローブ分子の立体構造データを用いて、ブローブ分子の立体構造を構築する。ここでは、実空間を再現するために、通常、3次元座標空間においてプローブ分子の立体構造が標的分子の立体構造と重ならないようにする。
ブローブ分子の立体構造を構築は、1分子ずつ行ってもよいし、複数の分子をまとめて行ってもよい。
The method for constructing the three-dimensional structure of the target molecule and the three-dimensional structure of the probe molecule in the three-dimensional coordinate space is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include the following methods.
First, the three-dimensional structure of the target molecule is constructed in the three-dimensional coordinate space using the three-dimensional structure data of the target molecule. Subsequently, the three-dimensional structure of the probe molecule is constructed in the same three-dimensional coordinate space by using the three-dimensional structure data of the probe molecule. Here, in order to reproduce the real space, usually, the three-dimensional structure of the probe molecule does not overlap with the three-dimensional structure of the target molecule in the three-dimensional coordinate space.
The three-dimensional structure of the probe molecule may be constructed one molecule at a time, or a plurality of molecules may be collectively constructed.

前記標的分子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、タンパク質、RNA(リボ核酸、ribonucleic acid)、DNA(デオキシリボ核酸、deoxyribonucleic acid)などが挙げられる。 The target molecule is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include proteins, RNA (ribonucleic acid, ribonic acid), DNA (deoxyribonucleic acid, deoxyribonucleic acid) and the like.

前記プローブ分子とは、結合サイトを探索する際に用いられる小分子であり、薬候補分子のフラグメントとなりうる。
プローブ分子を用いた結合サイトの探索は、例えば、以下のようにして行われる。
標的分子と、複数のプローブ分子を用いて、分子動力学計算を行う。そして、分子動力学計算におけるスナップショットを重ねることで、標的分子近傍においてプローブ分子の存在確率が高い箇所を求める。そして、プローブ分子の存在確率が高いが、標的分子の結合サイトと推定される。
The probe molecule is a small molecule used when searching for a binding site and can be a fragment of a drug candidate molecule.
The search for the binding site using the probe molecule is performed, for example, as follows.
Molecular dynamics calculations are performed using the target molecule and multiple probe molecules. Then, by superimposing the snapshots in the molecular dynamics calculation, the location where the existence probability of the probe molecule is high is obtained in the vicinity of the target molecule. Although the existence probability of the probe molecule is high, it is presumed to be the binding site of the target molecule.

前記仮配置工程において仮配置される前記プローブ分子の数としては、特に制限はなく、例えば、前記標的分子の大きさ、及び種類、並びに、仮配置された際の前記標的分子の周囲における前記プローブ分子の濃度などを考慮して適宜選択される。 The number of the probe molecules temporarily arranged in the temporary arrangement step is not particularly limited, and for example, the size and type of the target molecule and the probe around the target molecule when temporarily arranged It is appropriately selected in consideration of the concentration of molecules and the like.

<MD計算工程>
前記MD計算工程としては、前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記MD計算工程においては、通常のMD計算において前記ブローブ分子同士に作用させる相互作用を考慮する。そのような相互作用としては、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用などが挙げられる。
他方、前記MD計算工程においては、前記ブローブ分子同士に不自然な反発力を付加させないことが好ましい。そうすることで、標的分子の結合サイトを探索する際に、結合サイト内にプローブ分子が多量体を構成する場合が排除されることを防ぐことができる。
前記不自然な反発力とは、現実においてブローブ分子同士において通常生じる相互作用以外の反発力を意味する。
<MD calculation process>
The MD calculation step is not particularly limited as long as it is a step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, depending on the purpose. It can be selected as appropriate.
In the MD calculation step, the interaction of the probe molecules with each other is considered in the normal MD calculation. Such interactions include, for example, hydrogen bonds, van der Waals interactions, hydrophobic interactions and the like.
On the other hand, in the MD calculation step, it is preferable not to add an unnatural repulsive force to the probe molecules. By doing so, when searching for the binding site of the target molecule, it is possible to prevent the case where the probe molecule constitutes a multimer in the binding site is excluded.
The unnatural repulsive force means a repulsive force other than the interaction normally occurring between probe molecules in reality.

前記分子動力学計算を真空条件下で行うことで、前記標的分子の表面に、前記プローブ分子を適度に凝集させることができる。 By performing the molecular dynamics calculation under vacuum conditions, the probe molecule can be appropriately aggregated on the surface of the target molecule.

前記分子動力学計算を行う際には、前記標的分子の重原子が拘束されていることが好ましい。ここで、前記重原子とは、水素原子以外の原子を指す。
重原子を拘束することで、前記標的分子が必要以上に移動、又は変形することを防ぐことができる。
前記拘束の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バネによる拘束などが挙げられる。
When performing the molecular dynamics calculation, it is preferable that the heavy atom of the target molecule is constrained. Here, the heavy atom refers to an atom other than a hydrogen atom.
By constraining the heavy atom, it is possible to prevent the target molecule from moving or deforming more than necessary.
The method of restraint is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include restraint by a spring.

前記分子動力学計算は、分子動力学計算プログラムを用いて行うことができる。前記分子動力学計算プログラムとしては、例えば、AMBER、CHARMm、GROMACS、GROMOS、NAMD、myPrestoなどが挙げられる。 The molecular dynamics calculation can be performed using a molecular dynamics calculation program. Examples of the molecular dynamics calculation program include AMBER, CHARMMm, GROMACS, GROMOS, NAMD, and myPreso.

前記分子動力学計算の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、200ps程度が挙げられる。 The time for the molecular dynamics calculation is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, about 200 ps can be mentioned.

<除去工程>
前記除去工程としては、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記標的分子と複数の前記プローブ分子との前記配置は、前記分子動力学計算により得られる配置である。
<Removal process>
The removal step is a step of removing at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more from the coordinate space in the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules. There is no particular limitation, and it can be appropriately selected according to the purpose.
The arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules is an arrangement obtained by the molecular dynamics calculation.

前記所定の距離としては、特に制限はなく、前記標的分子の大きさ、種類、及び前記プローブ分子の大きさ、種類などに応じて適宜選択することができるが、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率に基づき設定される長さ(P)とを対比した際の大きい方を前記所定の距離とすることが好ましい。
前記水分子3層分の厚み(W)とは、水分子における2つのH−O結合を含む面に直交する方向に3つの水分子が並んだ際の3つの水分子の厚みを意味し、約6〜8Åである。
一般的に、標的分子の表面の水分子は、3層までが、標的分子に影響を与えると言われている。その影響としては、例えば、静電遮蔽効果などが挙げられる。
他方、前記プローブ分子の凝集には、分極率が影響する。
ここで、水分子3層分の厚み(W)より前記所定の距離が大きいと、排除されず残るプローブ分子が余計に多くなりがちになる。他方、前記プローブ分子の分極率を考慮せず、水分子3層分の厚み(W)を前記所定の距離と設定すると、プローブ分子を多く排除してしまうこともある。
そこで、前記所定の距離としては、特に制限はなく、前記標的分子の大きさ、種類、及び前記プローブ分子の大きさ、種類などに応じて適宜選択することができるが、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率に基づき設定される長さ(P)とを対比した際の大きい方を前記所定の距離とすることが好ましい。
前記Pとしては、前記ブローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さに基づき設定される長さであることが、前記プローブ分子の凝集をより考慮できる点で、好ましい。そのような長さとしては、例えば、前記ブローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さの整数倍(例えば、2倍〜5倍)の長さなどが挙げられる。
前記分極率テンソルは、古典力学計算、量子化学計算などにより計算できる。
The predetermined distance is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the size and type of the target molecule, the size and type of the probe molecule, and the like, but the water molecule on the surface of the target molecule. It is preferable that the larger one when comparing the thickness (W) of three layers and the length (P) set based on the polarizability of the probe molecule is the predetermined distance.
The thickness (W) of the three layers of water molecules means the thickness of the three water molecules when the three water molecules are arranged in a direction orthogonal to the plane containing the two HO bonds in the water molecules. It is about 6-8 Å.
Generally, it is said that up to three layers of water molecules on the surface of a target molecule affect the target molecule. Examples of the effect include an electrostatic shielding effect.
On the other hand, the polarization rate affects the aggregation of the probe molecules.
Here, if the predetermined distance is larger than the thickness (W) of three layers of water molecules, the number of probe molecules that remain without being eliminated tends to increase. On the other hand, if the thickness (W) of three layers of water molecules is set to the predetermined distance without considering the polarizability of the probe molecules, many probe molecules may be excluded.
Therefore, the predetermined distance is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the size and type of the target molecule, the size and type of the probe molecule, and the like, but on the surface of the target molecule. It is preferable that the larger one when comparing the thickness (W) of three layers of water molecules and the length (P) set based on the polarizability of the probe molecules is the predetermined distance.
The P is a length set based on the length in the third spindle direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule, in that aggregation of the probe molecule can be further considered. preferable. Examples of such a length include a length that is an integral multiple (for example, 2 to 5 times) of the length in the third spindle direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule. ..
The polarizability tensor can be calculated by classical mechanics calculation, quantum chemistry calculation, or the like.

前記プローブ分子の配置方法は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク、各種周辺機器等を備えた通常のコンピュータシステム(例えば、各種ネットワークサーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等)を用いることによって実現することができる。 The method of arranging the probe molecules is, for example, a normal computer system (for example, various network servers, workstations, personal computers, etc.) equipped with a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, various peripheral devices, and the like. ) Can be used.

続いて、フローチャートを用いて、開示のプローブ分子の配置方法の一例を説明する。
図1は、前記プローブ分子の配置方法の一例を説明するためのフローチャートである。
〔仮配置工程〕
まず、前記仮配置工程を行う。この工程では、座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する。例えば、まず、座標空間に、標的分子を配置する。続いて、標的分子の周囲に複数のプローブ分子を配置することを繰返し行う。そうすることで、大量のプローブ分子が、標的分子の周囲に仮配置される。
プローブ分子の配置は、例えば、ランダムに行う。その際、標的分子が占める空間と重なる場合には、その配置は行わず、他のランダムな配置を行う。それを繰り返すことで、大量のプローブ分子が、標的分子の周囲に仮配置される。
仮配置の終点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定数のプローブ分子が配置された時を終点としてもよいし、所定の繰り返し数のランダムな配置が行われた時を終点としてもよい。
繰返し数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
Subsequently, an example of the method of arranging the disclosed probe molecules will be described with reference to the flowchart.
FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of a method for arranging the probe molecules.
[Temporary placement process]
First, the temporary placement step is performed. In this step, a plurality of probe molecules are temporarily placed around the target molecule in the coordinate space. For example, first, a target molecule is placed in the coordinate space. Subsequently, a plurality of probe molecules are repeatedly arranged around the target molecule. By doing so, a large number of probe molecules are tentatively placed around the target molecule.
The probe molecules are arranged randomly, for example. At that time, if it overlaps with the space occupied by the target molecule, the arrangement is not performed, and another random arrangement is performed. By repeating this, a large amount of probe molecules are tentatively placed around the target molecule.
The end point of the temporary arrangement is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the end point may be when a predetermined number of probe molecules are arranged, or a predetermined number of random arrangements may be made. May be the end point when
The number of repetitions is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.

〔MD計算工程〕
次に、前記MD計算工程を行う。この工程では、前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う。分子動力学計算は、例えば、GROMACSなどの公知の分子動力学計算プログラムを用いて行う。この例では、分子動力学計算を行う際に、前記ブローブ分子同士に不自然な反発力を付加させない。
前記MD工程を行うことで、前記標的分子の周囲に前記プローブ分子が適度に凝集した状態が得られる。
[MD calculation process]
Next, the MD calculation step is performed. In this step, the molecular dynamics calculation is performed under vacuum conditions using the target molecule and the plurality of tentatively arranged probe molecules. The molecular dynamics calculation is performed using, for example, a known molecular dynamics calculation program such as GROMACS. In this example, when the molecular dynamics calculation is performed, an unnatural repulsive force is not applied to the probe molecules.
By performing the MD step, a state in which the probe molecule is appropriately aggregated around the target molecule can be obtained.

〔除去工程〕
次に、前記除去工程を行う。この工程では、前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く。
前記除去工程を行うことで、過剰なプローブ分子として、標的分子の結合サイトの探索への寄与が小さいプローブ分子が排除される。その結果、例えば、標的分子の結合サイトの探索に適した配置が得られる。
[Removal process]
Next, the removal step is performed. In this step, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more in the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation is placed in the coordinate space. Exclude from.
By performing the removal step, as excess probe molecules, probe molecules having a small contribution to the search for the binding site of the target molecule are excluded. As a result, for example, an arrangement suitable for searching for a binding site of a target molecule can be obtained.

続いて、フローチャートを用いて、前記除去工程の一例を説明する。
図2は、前記除去工程の一例を説明するためのフローチャートである。
この例の前記除去工程では、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率に基づき設定される長さ(P)とを対比した際の大きい方を前記所定の距離として、前記除去工程を行う。
前記MD計算工程の後、予め計算された前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率に基づき設定される長さ(P)とを対比する。そして、大きい方を、前記所定の距離として、前記標的分子の表面から前記所定の距離以上離れた前記プローブ分子を、座標空間から除く。
前記Pは、例えば、ブローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さの2倍とする。
前記3番目の主軸方向の長さは、例えば、以下の方法で求められる。
まず、前記プローブ分子の分極率を計算する。続いて、前記分極率テンソルの3つの固有ベクトル方向を法線に持ち、前記プローブ分子を覆う直方体の3辺を求める。そして、固有値の最も小さい固有ベクトルの方向の直方体の辺の半分の長さを、前記3番目の主軸方向の長さとする。なお、半分の長さとしているのは、プローブ分子と接する距離として考えるためである。
Subsequently, an example of the removal step will be described with reference to the flowchart.
FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the removal step.
In the removal step of this example, the larger one when comparing the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule and the length (P) set based on the polarizability of the probe molecule. Is set to the predetermined distance, and the removal step is performed.
After the MD calculation step, the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule calculated in advance is compared with the length (P) set based on the polarizability of the probe molecule. Then, the larger one is set as the predetermined distance, and the probe molecule separated from the surface of the target molecule by the predetermined distance or more is excluded from the coordinate space.
The P is, for example, twice the length in the third spindle direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule.
The length in the third spindle direction can be obtained by, for example, the following method.
First, the polarizability of the probe molecule is calculated. Subsequently, the three eigenvector directions of the polarizability tensor are normal, and the three sides of the rectangular parallelepiped covering the probe molecule are obtained. Then, the length of half of the side of the rectangular parallelepiped in the direction of the eigenvector having the smallest eigenvalue is defined as the length in the third main axis direction. The reason why the length is halved is that it is considered as the distance in contact with the probe molecule.

(標的分子の結合サイトの探索方法)
開示の標的分子の結合サイトの探索方法は、コンピュータを用いて、標的分子の結合サイトを探索する標的分子の結合サイトの探索方法である。
前記標的分子の結合サイトの探索方法は、MD計算工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、存在確率探索工程などのその他の工程を含む。
(Method of searching for binding site of target molecule)
The disclosed method for searching for a binding site of a target molecule is a method for searching for a binding site for a target molecule using a computer.
The method for searching for a binding site of a target molecule includes at least an MD calculation step, and further includes other steps such as a presence probability search step, if necessary.

<MD計算工程>
前記MD計算工程としては、開示の前記プローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<MD calculation process>
In the MD calculation step, molecular dynamics calculation is performed in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the disclosure method of the probe molecule. The process is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

前記分子動力学計算は、分子動力学計算プログラムを用いて行うことができる。前記分子動力学計算プログラムとしては、例えば、AMBER、CHARMm、GROMACS、GROMOS、NAMD、myPrestoなどが挙げられる。 The molecular dynamics calculation can be performed using a molecular dynamics calculation program. Examples of the molecular dynamics calculation program include AMBER, CHARMMm, GROMACS, GROMOS, NAMD, and myPreso.

<存在確率探索工程>
前記存在確率探索工程としては、前記水分子存在下での前記分子動力学計算の結果から、前記座標空間における前記標的分子の近傍において前記プローブ分子の存在確率が高い箇所を求める工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記分子動力学計算におけるスナップショットを重ねることで、前記標的分子近傍において前記プローブ分子の存在確率が高い箇所を求める方法などが挙げられる。例えば、その結果、前記プローブ分子の存在確率が高いが、前記標的分子の結合サイトと推定される。
<Existence probability search process>
As the step of searching for the existence probability, if it is a step of finding a place where the existence probability of the probe molecule is high in the vicinity of the target molecule in the coordinate space from the result of the molecular dynamics calculation in the presence of the water molecule. There is no particular limitation, and it can be appropriately selected according to the purpose. For example, there is a method of finding a place where the existence probability of the probe molecule is high in the vicinity of the target molecule by superimposing snapshots in the molecular dynamics calculation. Can be mentioned. For example, as a result, the existence probability of the probe molecule is high, but it is presumed to be the binding site of the target molecule.

続いて、フローチャートを用いて、開示の前記標的分子の結合サイトの探索方法の一例を説明する。
図3は、前記標的分子の結合サイトの探索方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、MD計算を行う前に、開示の前記プローブ分子の配置方法により、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を決定する。
そして、前記プローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う。
Subsequently, an example of the method for searching the binding site of the disclosed target molecule will be described with reference to the flowchart.
FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a method for searching for a binding site of the target molecule.
First, before performing the MD calculation, the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space is determined by the disclosed probe molecule arrangement method.
Then, using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the arrangement method of the probe molecule, molecular dynamics calculation is performed in the presence of water molecules.

(プログラム)
プローブ分子を配置する開示のプログラムは、コンピュータに、開示の前記プローブ分子の配置方法を実行させるプログラムである。
標的分子の結合サイトを探索する開示のプログラムは、コンピュータに、開示の前記標的分子の結合サイトの探索方法を実行させるプログラムである。
プローブ分子を配置する前記プログラムにおいて、前記プローブ分子の配置方法の実行における好適な態様は、開示の前記プローブ分子の配置方法における好適な態様と同じである。
標的分子の結合サイトを探索する前記プログラムにおいて、前記標的分子の結合サイトの探索方法の実行における好適な態様は、開示の前記標的分子の結合サイトの探索方法における好適な態様と同じである。
(program)
The disclosed program for arranging probe molecules is a program for causing a computer to execute the method for arranging the probe molecules in the disclosure.
The disclosure program for searching for the binding site of the target molecule is a program for causing a computer to execute the method for searching for the binding site for the target molecule in the disclosure.
In the program for arranging the probe molecules, the preferred embodiment of the method for arranging the probe molecules is the same as the preferred embodiment for the method for arranging the probe molecules disclosed.
In the program for searching for the binding site of the target molecule, a preferred embodiment in the execution of the method for searching for the binding site for the target molecule is the same as the preferred embodiment for the method for searching for the binding site for the target molecule disclosed.

前記プログラムは、使用するコンピュータシステムの構成及びオペレーティングシステムの種類・バージョンなどに応じて、公知の各種のプログラム言語を用いて作成することができる。 The program can be created by using various known programming languages according to the configuration of the computer system to be used, the type and version of the operating system, and the like.

前記プログラムは、内蔵ハードディスク、外付けハードディスクなどの記録媒体に記録しておいてもよいし、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、MOディスク(Magneto−Optical disk)、USBメモリ〔USB(Universal Serial Bus) flash drive〕などの記録媒体に記録しておいてもよい。前記プログラムをCD−ROM、DVD−ROM、MOディスク、USBメモリなどの記録媒体に記録する場合には、必要に応じて随時、コンピュータシステムが有する記録媒体読取装置を通じて、これを直接、又はハードディスクにインストールして使用することができる。また、コンピュータシステムから情報通信ネットワークを通じてアクセス可能な外部記憶領域(他のコンピュータ等)に前記プログラムを記録しておき、必要に応じて随時、前記外部記憶領域から情報通信ネットワークを通じてこれを直接、又はハードディスクにインストールして使用することもできる。
前記プログラムは、複数の記録媒体に、任意の処理毎に分割されて記録されていてもよい。
The program may be recorded on a recording medium such as an internal hard disk or an external hard disk, or may be recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versailles Disk Read Only Memory), or an MO disk (MO disk). It may be recorded on a recording medium such as a Magnet-Optical disc) or a USB memory [USB (Universal Serial Bus) flash drive]. When recording the program on a recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, MO disk, or USB memory, the program may be recorded directly or on a hard disk through a recording medium reader of a computer system as needed. It can be installed and used. In addition, the program is recorded in an external storage area (another computer, etc.) accessible from the computer system through the information communication network, and the program is recorded directly from the external storage area through the information communication network or as needed. It can also be installed and used on a hard disk.
The program may be divided and recorded on a plurality of recording media for each arbitrary process.

(コンピュータが読み取り可能な記録媒体)
開示のコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、開示の前記プログラムを記録してなる。
前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、内蔵ハードディスク、外付けハードディスク、CD−ROM、DVD−ROM、MOディスク、USBメモリなどが挙げられる。
前記記録媒体は、前記プログラムが任意の処理毎に分割されて記録された複数の記録媒体であってもよい。
(Computer readable recording medium)
The computer-readable recording medium of the disclosure comprises recording the program of the disclosure.
The recording medium that can be read by the computer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an internal hard disk, an external hard disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a MO disk, a USB memory, or the like. Can be mentioned.
The recording medium may be a plurality of recording media in which the program is divided and recorded for each arbitrary process.

(プローブ分子の配置装置)
開示のプローブ分子の配置装置は、仮配置部と、計算部と、除去部とを少なくとも備え、更に必要に応じて、その他の部を備える。
前記仮配置部は、座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する。
前記計算部は、前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う。
前記除去部は、前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く。
(Probe molecule placement device)
The disclosed probe molecule placement device includes at least a temporary placement unit, a calculation unit, a removal unit, and, if necessary, other units.
The temporary placement unit temporarily places a plurality of probe molecules around the target molecule in the coordinate space.
The calculation unit performs molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of the probe molecules that are tentatively arranged.
The removal unit obtains the coordinates of at least one probe molecule at a distance of a predetermined distance or more from the surface of the target molecule in the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules, which is obtained by the molecular dynamics calculation. Exclude from space.

前記プローブ分子の配置装置における各部の処理方法の好適な態様は、前記プローブ分子の配置方法における各工程の好適な態様と同じである。
前記プローブ分子の配置装置は、前記プログラムが任意の処理毎に分割されて記録された複数の記録媒体をそれぞれに備える複数のプローブ分子の配置装置であってもよい。
The preferred embodiment of the treatment method of each part in the probe molecule placement device is the same as the preferred mode of each step in the probe molecule placement method.
The probe molecule arranging device may be a plurality of probe molecule arranging devices each including a plurality of recording media in which the program is divided and recorded for each arbitrary process.

(標的分子の結合サイトの探索装置)
開示の標的分子の結合サイトの探索装置は、開示の前記プローブ分子の配置装置と、第2の計算部とを少なくとも備え、更に必要に応じて、存在確率探索部などのその他の部を備える。
前記第2の計算部は、前記プローブ分子の配置装置により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う。
前記存在確率探索部は、前記水分子存在下での前記分子動力学計算の結果から、前記座標空間における前記標的分子の近傍において前記プローブ分子の存在確率が高い箇所を求める。
(Search device for binding sites of target molecules)
The disclosed device for searching the binding site of the target molecule includes at least a device for arranging the probe molecule disclosed, a second calculation unit, and, if necessary, another unit such as an existence probability search unit.
The second calculation unit uses the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the probe molecule arrangement device to perform molecular dynamics calculation in the presence of water molecules. conduct.
From the result of the molecular dynamics calculation in the presence of the water molecule, the existence probability search unit finds a place where the existence probability of the probe molecule is high in the vicinity of the target molecule in the coordinate space.

前記標的分子の結合サイトの探索装置における各部の処理方法の好適な態様は、前記標的分子の結合サイトの探索方法における各工程の好適な態様と同じである。
前記標的分子の結合サイトの探索装置は、前記プログラムが任意の処理毎に分割されて記録された複数の記録媒体をそれぞれに備える複数の標的分子の結合サイトの探索装置であってもよい。
The preferred embodiment of the treatment method of each part in the device for searching the binding site of the target molecule is the same as the preferred embodiment of each step in the method for searching the binding site of the target molecule.
The device for searching the binding site of the target molecule may be a device for searching the binding site of a plurality of target molecules, each of which includes a plurality of recording media in which the program is divided and recorded for each arbitrary process.

図4に、開示のプローブ分子の配置装置の構成例を示す。開示の標的分子の結合サイトの探索装置の構成例も同様である。
プローブ分子の配置装置10は、例えば、CPU11、メモリ12、記憶部13、表示部14、入力部15、出力部16、I/Oインターフェース部17等がシステムバス18を介して接続されて構成される。
FIG. 4 shows a configuration example of the disclosed probe molecule placement device. The same applies to the configuration example of the disclosed device for searching the binding site of the target molecule.
The probe molecule placement device 10 is configured by connecting, for example, a CPU 11, a memory 12, a storage unit 13, a display unit 14, an input unit 15, an output unit 16, an I / O interface unit 17, and the like via a system bus 18. NS.

CPU(Central Processing Unit)11は、演算(四則演算、比較演算等)、ハードウエア及びソフトウエアの動作制御などを行う。 The CPU (Central Processing Unit) 11 performs operations (four arithmetic operations, comparison operations, etc.), hardware and software operation control, and the like.

メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などのメモリである。前記RAMは、前記ROM及び記憶部13から読み出されたOS(Operating System)及びアプリケーションプログラムなどを記憶し、CPU11の主メモリ及びワークエリアとして機能する。 The memory 12 is a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The RAM stores an OS (Operating System), an application program, and the like read from the ROM and the storage unit 13, and functions as a main memory and a work area of the CPU 11.

記憶部13は、各種プログラム及びデータを記憶する装置であり、例えば、ハードディスクである。記憶部13には、CPU11が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OSなどが格納される。
前記プログラムは、記憶部13に格納され、メモリ12のRAM(主メモリ)にロードされ、CPU11により実行される。
The storage unit 13 is a device that stores various programs and data, and is, for example, a hard disk. The storage unit 13 stores a program executed by the CPU 11, data necessary for program execution, an OS, and the like.
The program is stored in the storage unit 13, loaded into the RAM (main memory) of the memory 12, and executed by the CPU 11.

表示部14は、表示装置であり、例えば、CRTモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置である。
入力部15は、各種データの入力装置であり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス(例えば、マウス等)などである。
出力部16は、各種データの出力装置であり、例えば、プリンタである。
I/Oインターフェース部17は、各種の外部装置を接続するためのインターフェースである。例えば、CD−ROM、DVD−ROM、MOディスク、USBメモリなどのデータの入出力を可能にする。
The display unit 14 is a display device, for example, a display device such as a CRT monitor or a liquid crystal panel.
The input unit 15 is an input device for various data, such as a keyboard and a pointing device (for example, a mouse).
The output unit 16 is an output device for various data, for example, a printer.
The I / O interface unit 17 is an interface for connecting various external devices. For example, it enables input / output of data such as a CD-ROM, a DVD-ROM, an MO disk, and a USB memory.

図5に、開示のプローブ分子の配置装置の他の構成例を示す。
図5の構成例は、クラウド型の構成例であり、CPU11が、記憶部13等とは独立している。この構成例では、ネットワークインターフェース部19、20を介して、記憶部13等を格納するコンピュータ30と、CPU11を格納するコンピュータ40とが接続される。
ネットワークインターフェース部19、20は、インターネットを利用して、通信を行うハードウエアである。
FIG. 5 shows another configuration example of the disclosed probe molecule placement device.
The configuration example of FIG. 5 is a cloud-type configuration example, in which the CPU 11 is independent of the storage unit 13 and the like. In this configuration example, the computer 30 that stores the storage unit 13 and the like and the computer 40 that stores the CPU 11 are connected via the network interface units 19 and 20.
The network interface units 19 and 20 are hardware that communicates using the Internet.

図6に、開示のプローブ分子の配置装置の他の構成例を示す。
図6の構成例は、クラウド型の構成例であり、記憶部13が、CPU11等とは独立している。この構成例では、ネットワークインターフェース部19、20を介して、CPU11等を格納するコンピュータ30と、記憶部13を格納するコンピュータ40とが接続される。
FIG. 6 shows another configuration example of the disclosed probe molecule placement device.
The configuration example of FIG. 6 is a cloud-type configuration example, and the storage unit 13 is independent of the CPU 11 and the like. In this configuration example, the computer 30 that stores the CPU 11 and the like and the computer 40 that stores the storage unit 13 are connected via the network interface units 19 and 20.

以下、開示の技術について説明するが、開示の技術は下記実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the disclosed technology will be described, but the disclosed technology is not limited to the following examples.

(実施例1)
開示のプローブ分子の配置方法を、図1及び図2に示すフローに従って、実施した。具体的には、以下のように実施した。
標的分子として、タンパク質である血液凝固因子Xaを用いた。
プローブ分子として、クロロベンゾチオフェン−2−オールを用いた。
ここで、水分子3層分の厚み(W)を、6Åとした。また、クロロベンゾチオフェン−2−オールの分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さ(a)は、2Åである。そして、前記Wと、2倍の前記a〔2a〕とを対比して、大きい方である、6Åを、所定の距離とした。
(Example 1)
The disclosed probe molecule placement method was carried out according to the flow shown in FIGS. 1 and 2. Specifically, it was carried out as follows.
A protein, blood coagulation factor Xa, was used as the target molecule.
Chlorobenzothiophen-2-ol was used as the probe molecule.
Here, the thickness (W) of three layers of water molecules was set to 6 Å. The third major axial length (a) obtained by calculating the polarizability tensor of chlorobenzothiophen-2-ol is 2 Å. Then, the W and the doubled a [2a] were compared, and the larger one, 6 Å, was set as a predetermined distance.

座標空間において、標的分子の周囲に、829個(4mol/L)のプローブ分子をランダムに配置した。
続いて、GROMACSを用いて、真空条件下で分子動力学計算を行った。シミュレーション時間は200psとした。
続いて、計算結果の配置において、標的分子の表面から6Å以上離れたプローブ分子を除去した。
その結果、標的分子の周囲には、275個のプローブ分子が残った。
In the coordinate space, 829 (4 mol / L) probe molecules were randomly placed around the target molecule.
Subsequently, molecular dynamics calculations were performed under vacuum conditions using GROMACS. The simulation time was 200 ps.
Subsequently, in the arrangement of the calculation results, probe molecules separated from the surface of the target molecule by 6 Å or more were removed.
As a result, 275 probe molecules remained around the target molecule.

得られた配置を用いて、水存在下での分子動力学計算を行った。シミュレーション時間は10nsとした。そして、分子動力学計算により、標的分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均、及びプローブ分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均を計算した。
その結果は、以下の通りであった。
・標的分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均:約−46kJ/mol
・プローブ分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均:約−15kJ/mol
すなわち、標的分子−プローブ分子間の相互作用の方が、プローブ分子−プローブ分子間の相互作用よりも安定であった。
Using the obtained arrangement, molecular dynamics calculations were performed in the presence of water. The simulation time was 10 ns. Then, the average of the interaction energy between the target molecule and the probe molecule and the average of the interaction energy between the probe molecule and the probe molecule were calculated by the molecular dynamics calculation.
The results were as follows.
-Average interaction energy between target molecule and probe molecule: Approximately -46 kJ / mol
-Average of interaction energy between probe molecule and probe molecule: Approximately -15 kJ / mol
That is, the interaction between the target molecule and the probe molecule was more stable than the interaction between the probe molecule and the probe molecule.

(比較例1)
標的分子として、タンパク質である血液凝固因子Xaを用いた。
プローブ分子として、クロロベンゾチオフェン−2−オールを用いた。
実施例1と同様の方法で、座標空間において、標的分子の周囲に、829個(4mol/L)のプローブ分子をランダムに配置した。
得られた配置を用いて、実施例1と同様の方法で、水存在下での分子動力学計算を行った。そして、分子動力学計算により、標的分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均、及びプローブ分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均を計算した。
その結果は、以下の通りであった。
・標的分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均:約−15kJ/mol
・プローブ分子−プローブ分子間の相互作用エネルギーの平均:約−32kJ/mol
すなわち、プローブ分子−プローブ分子間の相互作用の方が、標的分子−プローブ分子間の相互作用よりも安定であった。
(Comparative Example 1)
A protein, blood coagulation factor Xa, was used as the target molecule.
Chlorobenzothiophen-2-ol was used as the probe molecule.
In the coordinate space, 829 (4 mol / L) probe molecules were randomly placed around the target molecule in the same manner as in Example 1.
Using the obtained arrangement, molecular dynamics calculations in the presence of water were performed in the same manner as in Example 1. Then, the average of the interaction energy between the target molecule and the probe molecule and the average of the interaction energy between the probe molecule and the probe molecule were calculated by the molecular dynamics calculation.
The results were as follows.
-Average interaction energy between target molecule and probe molecule: Approximately -15 kJ / mol
-Average of interaction energy between probe molecule and probe molecule: Approximately -32 kJ / mol
That is, the interaction between the probe molecule and the probe molecule was more stable than the interaction between the target molecule and the probe molecule.

従来の方法で標的分子の周囲にプローブ分子を配置した後にMD計算を行った比較例1では、プローブ分子−プローブ分子間の相互作用の方が、標的分子−プローブ分子間の相互作用よりも安定であった。一方、開示の配置方法を用いて標的分子の周囲にプローブ分子を配置した後にMD計算を行った場合には、標的分子−プローブ分子間の相互作用の方が、プローブ分子−プローブ分子間の相互作用よりも安定であった。このことは、開示の配置方法を行った場合に、標的分子へのプローブ分子の吸着が促進されていることを示している。更に、このことは、開示の配置方法は、効率的な結合サイト探索が可能であることを示している。 In Comparative Example 1 in which MD calculation was performed after placing the probe molecule around the target molecule by the conventional method, the interaction between the probe molecule and the probe molecule is more stable than the interaction between the target molecule and the probe molecule. Met. On the other hand, when the MD calculation is performed after arranging the probe molecule around the target molecule using the arrangement method disclosed, the interaction between the target molecule and the probe molecule is better than the interaction between the probe molecule and the probe molecule. It was more stable than the action. This indicates that the adsorption of the probe molecule to the target molecule is promoted when the disclosed arrangement method is used. Furthermore, this indicates that the arrangement method of the disclosure enables efficient binding site search.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
コンピュータを用いて、標的分子の周囲にプローブ分子を配置するプローブ分子の配置方法であって、
座標空間において、前記標的分子の周囲に、複数の前記プローブ分子を仮配置する工程と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程と、
を含むことを特徴とするプローブ分子の配置方法。
(付記2)
前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率に基づき設定される長さ(P)とを対比した際の大きい方を前記所定の距離とする付記1に記載のプローブ分子の配置方法。
(付記3)
前記分子動力学計算を行う際に、前記標的分子の重原子が拘束される付記1から2のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法。
(付記4)
前記分子動力学計算を行う際に、前記プローブ分子同士に不自然な反発力が付加されていない付記1から3のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法。
(付記5)
コンピュータを用いて、標的分子の結合サイトを探索する標的分子の結合サイトの探索方法であって、
付記1から4のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程を含むことを特徴とする標的分子の結合サイトの探索方法。
(付記6)
更に、前記水分子存在下での前記分子動力学計算の結果から、前記座標空間における前記標的分子の近傍において前記プローブ分子の存在確率が高い箇所を求める工程を含む、付記5に記載の標的分子の結合サイトの探索方法。
(付記7)
座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する仮配置部と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う計算部と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く除去部と、
を備えることを特徴とするプローブ分子の配置装置。
(付記8)
付記7に記載のプローブ分子の配置装置と、
前記プローブ分子の配置装置により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う計算部と、
を備えることを特徴とする標的分子の結合サイトの探索装置。
(付記9)
プローブ分子を配置するプログラムであって、
コンピュータに、
座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する工程と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
(付記10)
標的分子の結合サイトを探索するプログラムであって、
コンピュータに、
付記1から4のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程、
を実行させること特徴とするプログラム。
Regarding the above embodiments, the following additional notes will be further disclosed.
(Appendix 1)
A method of arranging probe molecules around a target molecule using a computer.
A step of temporarily arranging a plurality of the probe molecules around the target molecule in the coordinate space, and
A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. ,
A method for arranging probe molecules, which comprises.
(Appendix 2)
A note that the larger one when comparing the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule and the length (P) set based on the polarizability of the probe molecule is the predetermined distance. The method for arranging probe molecules according to 1.
(Appendix 3)
The method for arranging a probe molecule according to any one of Supplementary note 1 to 2, wherein the heavy atom of the target molecule is constrained when the molecular dynamics calculation is performed.
(Appendix 4)
The method for arranging probe molecules according to any one of Supplementary note 1 to 3, wherein an unnatural repulsive force is not added to the probe molecules when the molecular dynamics calculation is performed.
(Appendix 5)
A method of searching for a binding site of a target molecule using a computer.
Molecular dynamics calculation in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the method of arranging the probe molecule according to any one of Appendix 1 to 4. A method for searching for a binding site of a target molecule, which comprises a step of performing the above.
(Appendix 6)
Further, the target molecule according to Appendix 5, further comprising a step of finding a location having a high probability of existence of the probe molecule in the vicinity of the target molecule in the coordinate space from the result of the molecular dynamics calculation in the presence of the water molecule. How to search for combined sites.
(Appendix 7)
In the coordinate space, a temporary placement part that temporarily places a plurality of probe molecules around the target molecule,
A calculation unit that performs molecular dynamics calculations under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of tentatively arranged probe molecules.
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. When,
A device for arranging probe molecules, which comprises.
(Appendix 8)
The probe molecule placement device described in Appendix 7 and
A calculation unit that performs molecular dynamics calculations in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the probe molecule arrangement device.
A device for searching a binding site of a target molecule, which comprises.
(Appendix 9)
A program for placing probe molecules
On the computer
In the coordinate space, the process of temporarily arranging a plurality of probe molecules around the target molecule, and
A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. ,
A program characterized by executing.
(Appendix 10)
A program that searches for binding sites of target molecules.
On the computer
Molecular dynamics calculation in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the method of arranging the probe molecule according to any one of Appendix 1 to 4. Process,
A program characterized by executing.

10 プローブ分子の配置装置
11 CPU
12 メモリ
13 記憶部
14 表示部
15 入力部
16 出力部
17 I/Oインターフェース部
18 システムバス
19 ネットワークインターフェース部
20 ネットワークインターフェース部
30 コンピュータ
40 コンピュータ
10 Probe molecule placement device 11 CPU
12 Memory 13 Storage unit 14 Display unit 15 Input unit 16 Output unit 17 I / O interface unit 18 System bus 19 Network interface unit 20 Network interface unit 30 Computer 40 Computer

Claims (9)

コンピュータを用いて、標的分子の周囲にプローブ分子を配置するプローブ分子の配置方法であって、
座標空間において、前記標的分子の周囲に、複数の前記プローブ分子を仮配置する工程と、
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程であって、前記所定の距離が、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さの2倍〜5倍のいずれかの整数倍の長さ(P)とを対比した際の大きい方である工程と、
を含むことを特徴とするプローブ分子の配置方法。
A method of arranging probe molecules around a target molecule using a computer.
A step of temporarily arranging a plurality of the probe molecules around the target molecule in the coordinate space, and
A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
The obtained by the molecular dynamics calculation, in the placement of the target molecule and a plurality of the probe molecule, at least one of said probe molecules apart a predetermined distance or more from the surface of the target molecule, in the step of excluding from the coordinate space Therefore, the predetermined distance is 2 of the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule and the length in the third principal axis direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule. The larger step when comparing the length (P) of an integral multiple of any of 2 to 5 times, and
A method for arranging probe molecules, which comprises.
前記分子動力学計算を行う際に、前記標的分子の重原子が拘束される請求項1に記載のプローブ分子の配置方法。The method for arranging a probe molecule according to claim 1, wherein the heavy atom of the target molecule is constrained when performing the molecular dynamics calculation. 前記分子動力学計算を行う際に、前記プローブ分子同士に現実においてブローブ分子同士において通常生じる相互作用以外の反発力が付加されていない請求項1から2のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法。The method for arranging probe molecules according to any one of claims 1 to 2, wherein a repulsive force other than the interaction normally occurring between probe molecules is not added to the probe molecules when the molecular dynamics calculation is performed. .. コンピュータを用いて、標的分子の結合サイトを探索する標的分子の結合サイトの探索方法であって、A method of searching for a binding site of a target molecule using a computer.
請求項1から3のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程を含むことを特徴とする標的分子の結合サイトの探索方法。Molecular dynamics in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the method for arranging the probe molecule according to any one of claims 1 to 3. A method for searching for a binding site of a target molecule, which comprises a step of performing a calculation.
更に、前記水分子存在下での前記分子動力学計算の結果から、前記座標空間における前記所定の距離の範囲内において前記プローブ分子の存在確率が高い箇所を標的分子の結合サイトと推定する工程を含む、請求項4に記載の標的分子の結合サイトの探索方法。Further, from the result of the molecular dynamics calculation in the presence of the water molecule, a step of estimating a portion having a high probability of existence of the probe molecule within the predetermined distance in the coordinate space as a binding site of the target molecule is performed. The method for searching for a binding site of a target molecule according to claim 4, which comprises. 座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する仮配置部と、In the coordinate space, a temporary placement part that temporarily places a plurality of probe molecules around the target molecule,
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う計算部と、A calculation unit that performs molecular dynamics calculations under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of tentatively arranged probe molecules.
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く除去部であって、前記所定の距離が、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さの2倍〜5倍のいずれかの整数倍の長さ(P)とを対比した際の大きい方である除去部と、In the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation, at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more is removed from the coordinate space. The predetermined distance is the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule and the length in the third principal axis direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule. The removal part, which is the larger one when comparing the length (P) of an integral multiple of 2 to 5 times, and
を備えることを特徴とするプローブ分子の配置装置。A device for arranging probe molecules, which comprises.
請求項6に記載のプローブ分子の配置装置と、The device for arranging the probe molecule according to claim 6 and
前記プローブ分子の配置装置により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う計算部と、A calculation unit that performs molecular dynamics calculations in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the probe molecule arrangement device.
を備えることを特徴とする標的分子の結合サイトの探索装置。A device for searching a binding site of a target molecule, which comprises.
プローブ分子を配置するプログラムであって、A program for placing probe molecules
コンピュータに、On the computer
座標空間において、標的分子の周囲に、複数のプローブ分子を仮配置する工程と、In the coordinate space, the process of temporarily arranging a plurality of probe molecules around the target molecule, and
前記標的分子と仮配置された複数の前記プローブ分子とを用いて、真空条件下で、分子動力学計算を行う工程と、A step of performing molecular dynamics calculation under vacuum conditions using the target molecule and a plurality of temporarily arranged probe molecules, and
前記分子動力学計算により得られる、前記標的分子と複数の前記プローブ分子との配置における、前記標的分子の表面から所定の距離以上離れた少なくとも一つの前記プローブ分子を、前記座標空間から除く工程であって、前記所定の距離が、前記標的分子の表面の水分子3層分の厚み(W)と、前記プローブ分子の分極率テンソルを計算して得られる3番目の主軸方向の長さの2倍〜5倍のいずれかの整数倍の長さ(P)とを対比した際の大きい方である工程と、In the step of removing at least one probe molecule separated from the surface of the target molecule by a predetermined distance or more from the coordinate space in the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules obtained by the molecular dynamics calculation. Therefore, the predetermined distance is 2 of the thickness (W) of three layers of water molecules on the surface of the target molecule and the length in the third principal axis direction obtained by calculating the polarizability tensor of the probe molecule. The larger step when comparing the length (P) of an integral multiple of any of 2 to 5 times, and
を実行させることを特徴とするプログラム。A program characterized by executing.
標的分子の結合サイトを探索するプログラムであって、A program that searches for binding sites of target molecules.
コンピュータに、On the computer
請求項1から3のいずれかに記載のプローブ分子の配置方法により決定された、前記座標空間における前記標的分子と複数の前記ブローブ分子との配置を用いて、水分子存在下で、分子動力学計算を行う工程、Molecular dynamics in the presence of water molecules using the arrangement of the target molecule and the plurality of probe molecules in the coordinate space determined by the method for arranging the probe molecule according to any one of claims 1 to 3. The process of making calculations,
を実行させること特徴とするプログラム。A program characterized by executing.
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