TOKYO, ngày 22 tháng 2021 năm 19 – (JCN Newswire) – Fujitsu Japan Limited hôm nay thông báo rằng họ sẽ khởi động một dự án nghiên cứu mới với nhóm nghiên cứu do Takefumi Yamashita, Phó Giáo sư Dự án của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Tiên tiến (RCAST) dẫn đầu, Đại học Tokyo sử dụng siêu máy tính nhanh nhất thế giới, Fugaku, được RIKEN và Fujitsu cùng phát triển. Nghiên cứu sẽ tận dụng Fugaku để xác định các hợp chất ức chế phân tử nhỏ có thể được sử dụng làm thuốc tiềm năng trong điều trị COVID-19 cũng như làm rõ cơ chế phân tử mà nhờ đó sự lây nhiễm COVID-22 bị ức chế, dẫn đến sự phát triển cuối cùng của các loại thuốc điều trị phân tử nhỏ. . Nghiên cứu quy mô đầy đủ bắt đầu vào ngày 2021 tháng 2022 năm XNUMX và sẽ tiếp tục cho đến tháng XNUMX năm XNUMX.
Hình 1 Mô phỏng gắn kết của protein virus và hợp chất ức chế |
Hình 2 Mô phỏng động lực học phân tử của protein virut và hợp chất ức chế |
Hình 3 Dự đoán đặc tính của các chủng đột biến |
Trong nghiên cứu chung của họ, Fujitsu và RCAST sẽ tận dụng công nghệ phát hiện thuốc CNTT tập trung vào công nghệ tạo hợp chất ức chế và công nghệ mô phỏng phân tử thể hiện chính xác trạng thái của các phân tử, thực hiện các phép tính trên Fugaku để xác định các hợp chất ức chế dựa trên hành vi động của các protein virus và để dự đoán các đặc tính của các đột biến trong tương lai. Bằng cách sử dụng Fugaku, các mô phỏng phân tử đối với protein virus và công thức cấu tạo hợp chất ức chế có thể được tăng tốc, làm rõ sự phức tạp của trạng thái liên kết và tương tác giữa protein virus và các hợp chất ức chế, với mục đích xác định các hợp chất ức chế có thể dẫn đến thuốc điều trị ở giai đoạn đầu.
Trong tương lai, Fujitsu sẽ tiếp tục khai thác sức mạnh của siêu máy tính và công nghệ mô phỏng phân tử khi cố gắng nhanh chóng đưa ra lời hứa về các liệu pháp tiềm năng cho COVID-19 với nghiên cứu chung của mình cùng với Phó Giáo sư Yamashita thuộc Dự án RCAST, góp phần hiện thực hóa một xã hội trong mà tất cả mọi người có thể yên tâm sống.
Tiểu sử
Kể từ năm 2011, Fujitsu đã tham gia vào nghiên cứu chung với RCAST về công nghệ phát hiện thuốc CNTT để tạo ra các hợp chất phân tử nhỏ ứng viên cho thuốc chống ung thư và các liệu pháp khác. Trong khi một số vắc xin hiệu quả cao đã được phát triển thành công để đối phó với sự lây lan của đại dịch COVID-19, việc phát triển các loại thuốc điều trị hiệu quả vẫn là một ưu tiên quan trọng. Dựa trên thành quả của nghiên cứu chung của họ cho đến nay trong lĩnh vực công nghệ phát hiện thuốc CNTT, Fujitsu và RCAST đã quyết định bắt tay vào một dự án nghiên cứu chuyên sâu mới để xác định các hợp chất ức chế sẽ dẫn đến sự phát triển của các loại thuốc coronavirus mới, tận dụng sức mạnh vô song sức mạnh tính toán của Fugaku để đóng góp vào mục tiêu này.
Tổng quan về Nghiên cứu Chung
Kể từ năm 2011, Fujitsu và RCAST đã tiến hành nghiên cứu chung về các loại thuốc phân tử nhỏ có nhiều khả năng được sử dụng bằng đường uống, có thể tổng hợp hóa học và có chi phí sản xuất thấp so với các loại thuốc ở dạng peptide, thuốc kháng thể, thuốc axit nucleic, và thuốc tế bào. Với mục tiêu xác định các hợp chất ức chế dẫn đến phát triển các loại thuốc coronavirus mới có hiệu quả với liều lượng nhỏ và giảm nguy cơ tác dụng phụ, công nghệ mô phỏng phân tử là kết quả của nghiên cứu chung sẽ được sử dụng. Vì điều quan trọng là tạo ra một cấu trúc phân tử có thể liên kết mạnh mẽ với protein của virus và kiểm soát hoạt động của nó, công nghệ mô phỏng phân tử và Fugaku sẽ được sử dụng rộng rãi cho các nhiệm vụ bao gồm tạo ra các mô hình cấu trúc ba chiều, làm rõ các cơ chế phân tử của sự ức chế lây nhiễm. , và dự đoán các đặc tính của các chủng đột biến.
1. Làm rõ cơ chế phân tử của sự ức chế nhiễm trùng dẫn đến sự phát triển của thuốc điều trị.
Tạo ra mô hình cấu trúc ba chiều của protein virus và hợp chất ứng cử viên cho cấu trúc phân tử ức chế nhiễm trùng.
Sau khi tìm kiếm các vùng ứng viên nơi các phân tử có thể liên kết với các protein virus có nguồn gốc từ coronavirus, đối với mỗi vùng ứng viên, mô phỏng docking (1) được sử dụng để tìm kiếm vị trí và hướng của các hợp chất ức chế. Trạng thái ứng cử viên trong đó các protein của virus và các hợp chất ức chế liên kết có nguồn gốc để tạo ra một mô hình cấu trúc ba chiều.
Theo dõi hành vi năng động của protein virus và hợp chất phân tử ức chế dựa trên mô hình cấu trúc ba chiều được tạo ra, xác minh tác dụng trong cơ thể.
Để xác nhận rằng một protein virus và một hợp chất ức chế có thể tồn tại ổn định ở trạng thái mà chúng được liên kết ngay cả trong môi trường gần với các điều kiện sinh lý của cơ thể, hành vi năng động của chúng trong mô hình cấu trúc ba chiều được đánh giá bằng động lực học phân tử. mô phỏng (2). Dựa trên những hình ảnh hiển vi ở cấp độ phân tử thu được từ những mô phỏng này, cơ chế phân tử của sự ức chế lây nhiễm sẽ được làm rõ với lời khuyên học thuật từ Phó giáo sư Yamashita của Dự án RCAST, đồng thời thu được kiến thức về sự tương tác giữa các protein của virus và các hợp chất ức chế.
Dựa trên những phát hiện thu được ở đây, Fujitsu sẽ xác định thông tin cung cấp tiềm năng cải tiến cấu trúc phân tử của thuốc và tối ưu hóa cấu trúc phân tử để phát triển nhanh chóng các loại thuốc phân tử nhỏ mới.
2. Chạy mô phỏng để dự đoán hành vi và đặc tính của các chủng đột biến nhằm điều trị hiệu quả cho các đột biến virus trong tương lai.
Dự đoán đặc tính của các đột biến sẽ được thực hiện với mục đích thiết lập một quy trình có thể nhanh chóng dẫn đến việc phát triển một loại thuốc cụ thể cho các dòng vi rút đột biến bằng cách dự đoán các đặc tính của chúng, bao gồm cả các loại coronavirus mới, sử dụng mô phỏng.
Bằng cách gây đột biến trình tự axit amin của protein virus và mô phỏng hành vi của nó với Fugaku, có thể dự đoán cách các đột biến có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của protein virus, cũng như cách thức mà chúng có thể tương tác với các hợp chất ức chế.
(1) Mô phỏng gắn đế:
Kỹ thuật dự đoán cấu trúc của một phức hợp protein và một phân tử nhỏ có thể liên kết với nó.
(2) Mô phỏng động lực học phân tử:
Công nghệ tính toán lượng năng lượng và sự thay đổi hình dạng của chất bằng cách tính lực giữa các nguyên tử tạo nên phân tử theo thời gian. Vì độ phức tạp tính toán tăng lên theo cấp số nhân với số lượng nguyên tử, nên một siêu máy tính lớn là cần thiết để xử lý protein và các vật liệu trọng lượng phân tử cao khác một cách chính xác có tính đến môi trường sống.
Cam kết của Fujitsu đối với các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs)
Các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs) được Liên hợp quốc thông qua vào năm 2015 đại diện cho một loạt các mục tiêu chung cần đạt được trên toàn thế giới vào năm 2030. Mục đích của Fujitsu - “làm cho thế giới bền vững hơn bằng cách xây dựng niềm tin trong xã hội thông qua đổi mới” –là lời hứa đóng góp vào tầm nhìn về một tương lai tốt đẹp hơn do các SDG trao quyền.
Về Fujitsu
Fujitsu là công ty công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) hàng đầu của Nhật Bản cung cấp đầy đủ các sản phẩm, giải pháp và dịch vụ công nghệ. Khoảng 126,000 người của Fujitsu hỗ trợ khách hàng tại hơn 100 quốc gia. Chúng tôi sử dụng kinh nghiệm của mình và sức mạnh của CNTT-TT để cùng khách hàng định hình tương lai của xã hội. Fujitsu Limited (TSE: 6702) đã báo cáo doanh thu hợp nhất là 3.6 nghìn tỷ yên (34 tỷ đô la Mỹ) cho năm tài chính kết thúc vào ngày 31 tháng 2021 năm XNUMX. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem tại www.fujitsu.com.
- 000
- 100
- 2021
- Tài khoản
- tư vấn
- Tất cả
- công bố
- Tỷ
- thân hình
- Xây dựng
- Chung
- Giao tiếp
- công ty
- Hợp chất
- máy tính
- khả năng tính toán
- tiếp tục
- Vi rút coronavirus
- Chi phí
- nước
- Covid-19
- Đại dịch COVID-19
- khách hàng
- phát triển
- Phát triển
- phát hiện
- thuốc
- phát hiện ma túy
- Thuốc
- Đầu
- giai đoạn đầu
- Hiệu quả
- tham gia
- năng lượng
- Môi trường
- Tập trung
- Forward
- Full
- chức năng
- tương lai
- tại đây
- Độ đáng tin của
- Công nghệ Thông tin và Truyền thông
- xác định
- Bao gồm
- nhiễm trùng
- Nhiễm trùng
- thông tin
- sự đổi mới
- tương tác
- IT
- Nhật Bản
- Bản tin JCN
- kiến thức
- lớn
- dẫn
- hàng đầu
- Led
- Cấp
- Tỉ lệ đòn bẩy
- Hạn chế
- Tháng Ba
- nguyên vật liệu
- kiểu mẫu
- cung cấp
- gọi món
- Nền tảng khác
- đại dịch
- người
- quyền lực
- dự đoán
- Sản lượng
- Sản phẩm
- dự án
- tài sản
- Protein
- phạm vi
- giảm
- nghiên cứu
- phản ứng
- Nguy cơ
- chạy
- Quy mô
- Khoa học
- Khoa học và Công nghệ
- Tìm kiếm
- DỊCH VỤ
- định
- mô phỏng
- nhỏ
- Xã hội
- Giải pháp
- lan tràn
- Traineeship
- Tiểu bang
- Bang
- Chủng
- chất
- siêu máy tính
- siêu máy tính
- hỗ trợ
- bền vững
- Công nghệ
- Công nghệ
- Tương lai
- khớp
- Trị liệu
- trị liệu
- thời gian
- tokyo
- NIỀM TIN
- Kỳ
- liên Hiệp Quốc
- trường đại học
- vắc-xin
- Virus
- tầm nhìn
- thế giới
- khắp thế giới
- năm
- yên