TOKYO, 22 juni 2021 – (JCN Newswire) – Fujitsu Japan Limited tillkännagav idag att de kommer att initiera ett nytt forskningsprojekt med ett forskarteam som leds av Takefumi Yamashita, projektdocent i forskningscentrum för avancerad vetenskap och teknologi (RCAST), den University of Tokyo använder världens snabbaste superdator, Fugaku, som utvecklades gemensamt av RIKEN och Fujitsu. Forskningen kommer att utnyttja Fugaku för att identifiera små molekylhämmande föreningar som kan användas som potentiella läkemedel i behandlingar för covid-19 samt klargöra den molekylära mekanismen genom vilken covid-19-infektioner hämmas, vilket leder till den slutliga utvecklingen av småmolekylära terapeutiska läkemedel . Fullskalig forskning börjar den 22 juni 2021 och kommer att pågå till mars 2022.
Fig. 1 Dockningssimulering av viralt protein och hämmande förening |
Fig. 2 Molekyldynamiksimuleringar av virala proteiner och hämmande föreningar |
Fig. 3 Egenskapsförutsägelse av mutantstammar |
Fujitsu och RCAST kommer i sin gemensamma forskning att utnyttja IT-läkemedelsupptäcktsteknologi med fokus på teknik för att skapa hämmande föreningar och molekylär simuleringsteknologi som exakt representerar molekylernas tillstånd, utföra beräkningar på Fugaku för att identifiera hämmande föreningar baserade på det dynamiska beteendet hos virala proteiner och att förutsäga egenskaperna hos framtida mutationer. Genom att använda Fugaku kan molekylära simuleringar för formulering av virala proteiner och hämmande föreningar accelereras, vilket tydliggör komplexiteten i bindningstillstånd och interaktioner mellan virala proteiner och hämmande föreningar, i syfte att identifiera hämmande föreningar som kan leda till terapeutiska läkemedel i ett tidigt skede.
Framöver kommer Fujitsu att fortsätta att utnyttja kraften hos superdatorer och molekylär simuleringsteknik när de strävar efter att snabbt uppfylla löftet om potentiella terapier för covid-19 med sin gemensamma forskning tillsammans med RCAST Project Docent Yamashita, vilket bidrar till förverkligandet av ett samhälle i som alla människor kan leva med sinnesfrid.
Bakgrund
Sedan 2011 har Fujitsu varit engagerad i gemensam forskning med RCAST om teknologier för upptäckt av IT-läkemedel för att skapa kandidatföreningar med små molekyler för läkemedel mot cancer och andra terapier. Även om ett antal mycket effektiva vacciner framgångsrikt har utvecklats som svar på spridningen av covid-19-pandemin, är utvecklingen av effektiva terapeutiska läkemedel fortfarande en viktig prioritet. Baserat på frukterna av deras gemensamma forskning hittills inom området för IT-läkemedelsupptäcktsteknologi, har Fujitsu och RCAST beslutat att inleda ett nytt intensivt forskningsprojekt för att identifiera hämmande föreningar som kommer att leda till utvecklingen av nya läkemedel mot coronaviruset, som utnyttjar det oöverträffade Fugakus datorkraft för att bidra till detta mål.
Översikt över den gemensamma forskningen
Sedan 2011 har Fujitsu och RCAST bedrivit gemensam forskning om småmolekylära läkemedel som med stor sannolikhet tas oralt, är kemiskt syntetiserbara och har låga produktionskostnader jämfört med läkemedel i form av peptidläkemedel, antikroppsläkemedel, nukleinsyraläkemedel och celldroger. Med målet att identifiera hämmande substanser som leder till utveckling av nya coronavirusläkemedel som är effektiva i små doser och minskar risken för biverkningar, kommer molekylär simuleringsteknik som är resultatet av den gemensamma forskningen att användas. Eftersom det är viktigt att skapa en molekylär struktur som kan binda starkt till det virala proteinet och kontrollera dess aktivitet, kommer molekylär simuleringsteknologi och Fugaku att användas i stor utsträckning för uppgifter inklusive skapandet av tredimensionella strukturella modeller, för att klargöra de molekylära mekanismerna för infektionshämning och förutsäga egenskaperna hos mutantstammar.
1. Klargörande av den molekylära mekanismen för infektionsinhibering som leder till utveckling av terapeutiska läkemedel.
Producera en tredimensionell strukturmodell av viralt protein och kandidatförening för en infektionshämmande molekylstruktur.
Efter att ha sökt efter kandidatregioner där molekyler kan binda till virala proteiner som härrör från ett coronavirus, för varje kandidatregion, används dockningssimulering(1) för att söka efter positioner och orienteringar för hämmande föreningar. Det kandidattillstånd i vilket de virala proteinerna och de hämmande föreningarna binder härleds för att generera en tredimensionell strukturell modell.
Spåra dynamiskt beteende hos viralt protein och hämmande molekylär förening baserat på genererad tredimensionell strukturmodell, verifiera effekten i kroppen.
För att bekräfta att ett viralt protein och en hämmande förening kan existera stabilt i ett tillstånd där de är bundna även i en miljö nära fysiologiska förhållanden i kroppen, utvärderas deras dynamiska beteende i en tredimensionell strukturmodell med en molekylär dynamik simulering(2). Baserat på de mikroskopiska bilderna på molekylär nivå som erhållits från dessa simuleringar kommer den molekylära mekanismen för infektionshämning att klargöras med akademisk rådgivning från RCAST Project Docent Yamashita, och kunskap om interaktionen mellan virala proteiner och hämmande föreningar kommer att erhållas.
Baserat på resultaten som erhållits här kommer Fujitsu att identifiera information som erbjuder potentialen för förbättringar av läkemedels molekylära struktur och optimerar molekylstrukturen för att snabbt utveckla nya småmolekylära läkemedel.
2. Köra simuleringar för att förutsäga beteende och egenskaper hos mutantstammar för att göra effektiva terapier för framtida virala mutationer.
Egenskapsförutsägelse av mutationer kommer att utföras i syfte att etablera en process som snabbt kan leda till utveckling av ett specifikt läkemedel för muterade stammar av viruset genom att förutsäga deras egenskaper, inklusive för nya typer av coronavirus, med hjälp av simuleringar.
Genom att mutera aminosyrasekvensen för ett viralt protein och simulera dess beteende med Fugaku, blir det möjligt att förutsäga hur mutationer kan påverka strukturen och funktionen hos virala proteiner, samt det sätt på vilket de kan interagera med hämmande föreningar.
(1) Dockningssimulering:
Teknik för att förutsäga strukturen av ett komplex av ett protein och en liten molekyl som kan binda till det.
(2) Molekylär dynamiksimulering:
Teknik som beräknar mängden energi och förändringar i ett ämnes form genom att beräkna krafterna mellan atomer som utgör en molekyl över tid. Eftersom beräkningskomplexiteten ökar exponentiellt med antalet atomer behövs en stor superdator för att hantera proteiner och andra högmolekylära material på ett exakt sätt som tar hänsyn till livsmiljön.
Fujitsus engagemang för hållbara utvecklingsmål (SDG)
De hållbara utvecklingsmålen (SDG) som antogs av FN 2015 representerar en uppsättning gemensamma mål som ska uppnås över hela världen fram till 2030. Fujitsus syfte - ”att göra världen mer hållbar genom att bygga förtroende för samhället genom innovation” - är ett löfte om bidra till visionen om en bättre framtid som stöds av SDG: erna.
Om Fujitsu
Fujitsu är det ledande japanska informations- och kommunikationsteknikföretaget (ICT) som erbjuder ett komplett utbud av teknologiprodukter, lösningar och tjänster. Cirka 126,000 100 Fujitsu-personer stöder kunder i mer än 6702 länder. Vi använder vår erfarenhet och IKT för att forma samhällets framtid med våra kunder. Fujitsu Limited (TSE: 3.6) rapporterade konsoliderade intäkter på 34 biljoner yen (31 miljarder US-dollar) för räkenskapsåret som slutade 2021 mars XNUMX. Mer information finns på www.fujitsu.com.
- 000
- 100
- 2021
- Konto
- rådgivning
- Alla
- meddelade
- Miljarder
- kropp
- Byggnad
- Gemensam
- Kommunikation
- företag
- Luktämne
- databehandling
- beräkningskraft
- fortsätta
- corona~~POS=TRUNC
- Kostar
- länder
- Covid-19
- COVID-19-pandemi
- Kunder
- utveckla
- Utveckling
- Upptäckten
- drog
- läkemedelsforskning
- Läkemedel
- Tidig
- tidigt skede
- Effektiv
- gå ombord
- energi
- Miljö
- Fokus
- Framåt
- full
- fungera
- framtida
- här.
- Hur ser din drömresa ut
- ICT
- identifiera
- Inklusive
- infektion
- Infektioner
- informationen
- Innovation
- interaktion
- IT
- Japan
- JCN Newswire
- kunskap
- Large
- leda
- ledande
- Led
- Nivå
- Hävstång
- Begränsad
- Mars
- material
- modell
- erbjuda
- beställa
- Övriga
- pandemi
- Personer
- kraft
- förutsägelse
- Produktion
- Produkter
- projektet
- egenskapen
- Protein
- område
- minska
- forskning
- respons
- Risk
- rinnande
- Skala
- Vetenskap
- Vetenskap och teknik
- Sök
- Tjänster
- in
- simulering
- Small
- Samhället
- Lösningar
- spridning
- Etapp
- Ange
- Stater
- stammar
- substans
- superdator
- superdatorer
- stödja
- hållbart
- Tekniken
- Teknologi
- Framtiden
- skarven
- Terapeutisk
- terapeutika
- tid
- Tokyo
- Litar
- United
- Förenta nationerna
- universitet
- vacciner
- virus
- syn
- världen
- inom hela sverige
- år
- Yen