TOKYO, 22. juni 2021 - (JCN Newswire) - Fujitsu Japan Limited kunngjorde i dag at de vil starte et nytt forskningsprosjekt med et forskergruppe ledet av Takefumi Yamashita, lektor i prosjekt for forskningssenter for avansert vitenskap og teknologi (RCAST), University of Tokyo bruker verdens raskeste superdatamaskin, Fugaku, som ble utviklet i fellesskap av RIKEN og Fujitsu. Forskningen vil utnytte Fugaku til å identifisere småmolekylære hemmende forbindelser som kan brukes som potensielle medikamenter i behandlinger for COVID-19, samt å avklare den molekylære mekanismen som COVID-19-infeksjoner hemmer, noe som fører til den endelige utviklingen av terapeutiske medikamenter med lite molekyler. . Forskning i full skala begynner 22. juni 2021 og vil fortsette til mars 2022.
Fig.1 Docksimulering av viralt protein og inhiberende forbindelse |
Fig. 2 Molekylær dynamikk simuleringer av virale proteiner og hemmende forbindelser |
Fig. 3 Eiendomsforutsigelse av mutantstammer |
I sin felles forskning vil Fujitsu og RCAST utnytte IT-legemiddeloppdagelsesteknologi med fokus på hemmende stoffskapingsteknologi og molekylær simuleringsteknologi som nøyaktig representerer tilstanden til molekyler, og utføre beregninger på Fugaku for å identifisere hemmende forbindelser basert på viral proteins dynamiske oppførsel. og å forutsi egenskapene til fremtidige mutasjoner. Ved å bruke Fugaku kan molekylære simuleringer for formulering av virale proteiner og inhiberende forbindelser akselereres, og klargjør kompleksiteten av bindingstilstander og interaksjoner mellom virale proteiner og inhiberende forbindelser, med sikte på å identifisere inhiberende forbindelser som kan føre til terapeutiske legemidler på et tidlig stadium.
Fremover vil Fujitsu fortsette å utnytte kraften til superdatamaskiner og molekylære simuleringsteknologier ettersom den forsøker å raskt oppfylle løftet om potensielle behandlinger for COVID-19 med sin felles forskning sammen med RCAST-prosjekt lektor Yamashita, og bidra til realiseringen av et samfunn i som alle mennesker kan leve med ro i sjelen.
Bakgrunn
Siden 2011 har Fujitsu vært engasjert i felles forskning med RCAST på IT-legemiddeloppdagelsesteknologier for å lage kandidatmolekylforbindelser for kreftmedisiner og andre behandlinger. Mens en rekke svært effektive vaksiner har blitt vellykket utviklet som svar på spredningen av COVID-19-pandemien, er utvikling av effektive terapeutiske medisiner fortsatt en viktig prioritet. Fujitsu og RCAST har basert på fruktene av deres felles forskning til dags dato innen IT-legemiddeloppdagelsesteknologi, og har besluttet å sette i gang et nytt intensivt forskningsprosjekt for å identifisere hemmende forbindelser som vil føre til utvikling av nye koronavirusmedisiner, som utnytter de enestående. datakraften til Fugaku for å bidra til dette målet.
Oversikt over fellesforskningen
Siden 2011 har Fujitsu og RCAST gjennomført felles forskning på medikamenter med små molekyler som sannsynligvis vil bli tatt oralt, som er kjemisk syntetiserbare og har lave produksjonskostnader sammenlignet med medikamenter i former for peptidmedisiner, antistoffmedisiner, nukleinsyremedisiner og cellemedisiner. Med målet om å identifisere hemmende forbindelser som fører til å utvikle nye koronavirusmedisiner som er effektive i små doser og reduserer risikoen for bivirkninger, vil molekylær simuleringsteknologi som er resultatet av felles forskning bli benyttet. Ettersom det er viktig å lage en molekylær struktur som kan binde seg sterkt til virusproteinet og kontrollere dets aktivitet, vil molekylær simuleringsteknologi og Fugaku bli mye brukt til oppgaver, inkludert å lage tredimensjonale strukturelle modeller, og tydeliggjøre de molekylære mekanismene for infeksjonshemming og forutsi egenskapene til mutantstammer.
1. Avklaring av den molekylære mekanismen for infeksjonshemming som fører til utvikling av terapeutiske medikamenter.
Produser en tredimensjonal strukturmodell av viralt protein og kandidatforbindelse for en infeksjonshemmende molekylær struktur.
Etter å ha søkt etter kandidatregioner hvor molekyler kan binde seg til virale proteiner avledet fra et coronavirus, for hver kandidatregion, brukes dockingsimulering (1) for å søke etter posisjoner og retninger for hemmende forbindelser. Kandidattilstanden der virale proteiner og inhiberende forbindelser binder er avledet for å generere en tredimensjonal strukturell modell.
Spor dynamisk oppførsel av viralt protein og inhiberende molekylær forbindelse basert på generert tredimensjonal strukturmodell, verifiser effekten i kroppen.
For å bekrefte at et viralt protein og en hemmende forbindelse kan eksistere stabilt i en tilstand der de er bundet selv i et miljø nær fysiologiske forhold i kroppen, blir deres dynamiske oppførsel i en tredimensjonal strukturmodell evaluert med en molekylær dynamikk simulering (2). Basert på de mikroskopiske bildene på molekylært nivå oppnådd fra disse simuleringene, vil den molekylære mekanismen for infeksjonshemming bli avklart med faglig råd fra RCAST-prosjektledelse Yamashita, og kunnskap om samspillet mellom virale proteiner og hemmende forbindelser vil bli oppnådd.
Basert på funnene som er oppnådd her, vil Fujitsu identifisere informasjon som gir potensial for forbedringer i medisiners molekylære struktur og optimalisering av molekylær struktur for raskt å utvikle nye medisiner med lite molekyler.
2. Kjører simuleringer for å forutsi oppførsel og egenskaper til mutantstammer for å lage effektive terapier for fremtidige virale mutasjoner.
Eiendomsforutsigelse av mutasjoner vil bli utført med sikte på å etablere en prosess som raskt kan føre til utvikling av et spesifikt medikament for mutante stammer av viruset ved å forutsi deres egenskaper, inkludert for nye typer koronavirus, ved bruk av simuleringer.
Ved å mutere aminosyresekvensen til et viralt protein og simulere dets oppførsel med Fugaku, blir det mulig å forutsi hvordan mutasjoner kan påvirke strukturen og funksjonen til virale proteiner, samt måten de kan samhandle med inhiberende forbindelser på.
(1) Dokkingsimulering:
Teknikk for å forutsi strukturen til et kompleks av et protein og et lite molekyl som kan binde seg til det.
(2) Molekylær dynamikk simulering:
Teknologi som beregner energimengden og endrer formen på et stoff ved å beregne kreftene mellom atomer som utgjør et molekyl over tid. Fordi beregningskompleksiteten øker eksponentielt med antall atomer, er det nødvendig med en stor superdatamaskin for å håndtere proteiner og andre materialer med høy molekylvekt på en presis måte som tar hensyn til bomiljøet.
Fujitsus forpliktelse til målene for bærekraftig utvikling (SDG)
Sustainable Development Goals (SDGs) vedtatt av FN i 2015 representerer et sett med felles mål som skal oppnås over hele verden innen 2030. Fujitsus formål - "å gjøre verden mer bærekraftig ved å bygge tillit til samfunnet gjennom innovasjon" - er et løfte om bidra til visjonen om en bedre fremtid gitt av SDGene.
Om Fujitsu
Fujitsu er det ledende japanske informasjons- og kommunikasjonsteknologiselskapet (IKT) som tilbyr et komplett utvalg av teknologiprodukter, løsninger og tjenester. Omtrent 126,000 100 Fujitsu-personer støtter kunder i mer enn 6702 land. Vi bruker vår erfaring og kraften til IKT til å forme samfunnets fremtid med våre kunder. Fujitsu Limited (TSE: 3.6) rapporterte konsoliderte inntekter på 34 billioner yen (31 milliarder dollar) for regnskapsåret som endte 2021. mars XNUMX. For mer informasjon, se www.fujitsu.com.
- 000
- 100
- 2021
- Logg inn
- råd
- Alle
- annonsert
- Milliarder
- kroppen
- Bygning
- Felles
- Kommunikasjon
- Selskapet
- Compound
- databehandling
- databehandlingskraft
- fortsette
- coronavirus
- Kostnader
- land
- Covid-19
- COVID-19-pandemi
- Kunder
- utvikle
- Utvikling
- Funnet
- medikament
- rusfunn
- Narkotika
- Tidlig
- tidlig stadie
- Effektiv
- legge ut på
- energi
- Miljø
- Fokus
- Forward
- fullt
- funksjon
- framtid
- her.
- Hvordan
- IKT
- identifisere
- Inkludert
- infeksjon
- Infeksjoner
- informasjon
- Innovasjon
- interaksjon
- IT
- Japan
- JCN Newswire
- kunnskap
- stor
- føre
- ledende
- Led
- Nivå
- Leverage
- Begrenset
- Mars
- materialer
- modell
- tilby
- rekkefølge
- Annen
- pandemi
- Ansatte
- makt
- prediksjon
- Produksjon
- Produkter
- prosjekt
- eiendom
- Protein
- område
- redusere
- forskning
- svar
- Risiko
- rennende
- Skala
- Vitenskap
- Vitenskap og teknologi
- Søk
- Tjenester
- sett
- simulering
- liten
- Samfunnet
- Solutions
- spre
- Scene
- Tilstand
- Stater
- stammer
- substans
- superdatamaskin
- superdatamaskiner
- støtte
- bærekraftig
- Technologies
- Teknologi
- Fremtiden
- leddet
- Terapeutisk
- terapeutika
- tid
- tokyo
- Stol
- forent
- forente nasjoner
- universitet
- vaksiner
- virus
- syn
- verden
- verdensomspennende
- år
- Yen