新型コロナウイルスの複製阻害のメカニズム解明―ファーマコフォアのモデリングに成功：東京工業大学/筑波大学
(2020年8月20日発表)
東京工業大学と筑波大学の共同研究グループは8月20日、新型コロナウイルスの治療薬候補化合物の探索に有用な、新型コロナウイルス複製酵素の阻害化合物に関する「ファーマコフォア」のモデリングに成功したと発表した。今後このファーマコフォアに基づき、新型コロナウイルス感染症の治療薬候補となる化合物の探索が期待されるという。
パンデミックを引き起こした新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）感染症は現在も感染が拡大しており、世界中で治療薬の探索が進められている。この探索作業では、有望な薬剤候補化合物を効率的に探索する様々な手法が用いられている。
薬剤化合物は、標的となるたんぱく質と相互作用することで標的たんぱく質の機能を阻害する。この機能阻害に必要な官能基群の3次元配置をモデル化したものをファーマコフォアという。ファーマコフォアは「生物学的活性の原因となるひとまとまりの構造的特徴」とも言われる。
研究グループは、新型コロナウイルスSARS-CoV-2の複製に寄与するメインプロテアーゼという酵素の機能を阻害する化合物に注目し、メインプロテアーゼ機能阻害薬が満たすべきファーマコフォアのモデリングを試みた。
スーパーコンピュータを用いた分子動力学シミュレーションにより、SARS-CoV-2のメインプロテアーゼと、3種類の薬剤候補化合物との重要な相互作用を明らかにし、ファーマコフォアをモデリングすることに成功した。
今後は、このファーマコフォアに基づき、シミュレーションと統計的機械学習などの人工知能や生化学実験を組み合わせたスマート創薬によって、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の治療薬候補となる具体的な化合物探索を目指していくとしている。
