国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院情报学研究科の高橋 智栄 博士後期課程学生（JST融合フロンティア次世代リサーチャー）、時田 恵一郎 教授、大学院工学研究科の千見寺 浄慈 助教らの研究グループは、シミュレーションや実験をせずにタンパク质设计をするための数学公式を世界で初めて導出することに成功しました。
创薬の分野において、必要な机能や薬効を発挥する新しいタンパク质の设计は、タンパク质の设计図であるアミノ酸配列を少しずつ変えながら、実験や构造探索シミュレーションを実行し、出来上がったタンパク质が必要な机能や薬効を発挥するかをチェックするという、非常に时间のかかる作业が繰り返されてきました。
本研究で导出した数学公式を用いることで、膨大な计算量を必要とする配列探索シミュレーションや构造探索シミュレーションの必要がなくなり、従来手法に比べて計算コストが圧倒的に低いタンパク质设计が可能になることが期待されます。さらに、本手法はタンパク质の详细な性质に依存しないので、新素材や新デバイスの设计问题などへの応用も期待されます。
本研究成果は、2022年10月12日付イギリス物理学会誌「Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment」に掲載されました。
?生物学、情报学、物理学の理論を融合させることにより、タンパク质设计問題の解を与える数学公式を発見した。
?この数学公式を用いることにより、タンパク质设计を含む難しい逆問題に必須だった膨大な計算量のシミュレーションの必要がなくなり、圧倒的に高速な設計が可能になった。
?一般的な逆问题、新素材?新デバイスの设计问题への応用も期待される。
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雑誌名：Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment
論文タイトル：The cavity method to protein design problem
著者: Tomoei Takahashi,George Chikenji and Kei Tokita
DOI: 10.1088/1742-5468/ac9465
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