
自宅でできるin silico創薬【新薬探索編】 ~初心者でもできる”おうち創薬”~
📰 概要 パソコン操作、プログラミングが苦手な方でも薬物候補化合物をデザインしたい方、気軽にin silico創薬を試したい方、創薬分野に関心のあるエンジニアの方へ。 本書はwetな創薬研究の経験があり、現在エンジニアである著者の視点から、wetな研究者からもdryの創薬研究をわかりやすく、またエンジニアの方でも創薬が身近に感じれるように解説した記事になっております。内容も確立された手法から最先端の手法までカバーしております。ぜひin silico創薬を気軽に体験し、あなた独自の新薬を開発してみませんか? 👫 対象とする読者 ・パソコン操作、プログラミングが苦手な方でも薬物候補化合物をデザインしたい方 ・気軽にin silico創薬を試したい方 ・創薬について知りたいエンジニア 📰アップデート情報 2023/06/21: 技術書初版がリリースされました。 2024/02/01: Auto Dock Vinaを使ったin silico スクリーニング追記 2024/02/15: 機械学習を用いたin silico screeeningを追記 2024/07/24: プペルル酸を使った創薬、Castpによるポケット予測追記 2024/08/01: 構成の変更 2024/10/19: PyRx、Autodock vinaを使ったin silicoスクリーニングを改定、Dockstring追記 2024/10/27: 全プログラムの動作確認実施、改定 2025/02/27: 微修正 2025/08/10: 全体の微修正、相互作用の可視化の章追記 ※本技術書は半年に一回程度でアップデートされます。 アップデートされた場合、アップデート版が見れるので、再度購入する必要はありません。 📣お知らせ 2024/03/11 売り上げ部数100冊突破🎉 2024/07/16 本技術書に関連するAI創薬のコンペで筆者らのチームが銀賞を受賞しました🎉 https://zenn.dev/labcode/articles/987a39a22ce135 2024/02/03 売り上げ部数200冊突破🎉
前書き
構成(目次)
第0章 創薬の仕組み
第1章 RF Diffusionによるタンパク質バインダーの創出
RF Diffusion、Protein MPNN、AF2とは
RF Diffusion、ProteinMPNN、AF2を使った一連のin silico創薬
結合剤の生成アニメーション
結果
既存の阻害剤構造との重ね合わせ
第2章 PyRxによるin silico スクリーニング
治療したい疾患、標的タンパク質の決定
タンパク質の準備
低分子化合物ライブラリの準備
In silicoスクリーニング
結合サイトの可視化
第3章 Autodock Vinaを使ったin silicoスクリーニング
AutoDock Vinaとは?
ZINCデータベースからの化合物ライブラリの構築
GridBoxの作り方
In silicoスクリーニングの設定
In silicoスクリーニング
結果
第4章 Dockstringを使ったin silicoスクリーニング
Anacondaによる環境構築
DockStringの使用環境の準備
In silicoスクリーニング
結合サイトの可視化
第5章 ACFIS2.0によるFragment-based drug design (FBDD)
Fragment-based 創薬、ACFIS2.0とは
タンパク質のinput、ライブラリの選定
第6章 【AI創薬】機械学習を用いたin silico screening
AI創薬とは
第1節 公共データベース(CheMBL)からの機械学習の学習データを収集
Postgre SQL(データベースの作成)
pgadmin4を用いた学習データのダウンロード
活性非活性データの追加
第2節 公共データベース(PDB)からのデータを収集
Webデータ構造の確認
リガンド情報のスクレイピング
第3節 機械学習の学習データの整形
CheEMBLとPDBデータのマージ
構造データからのフィンガープリントの作成
第4節 整形データを用いた予測モデルの作成
データの準備とモデルの訓練
モデルの評価と統計指標の計算
最終節 予測モデルによる候補化合物のin silico screening
Drug Bankからの対象データの出力
Drug Bankデータの整形
in silico screening
結果
第7章 プベルル酸の毒性予測と治療薬への可能性の模索
Ligand-based screeningとは
プベルル酸の腎毒性予測
SwissTargetPredictionによるプベルル酸の標的タンパク質予測
Swiss Similarityによるプベルル酸のインフルエンザ薬への可能性
第8章 CASTpを使ったタンパク質結合サイトの探索
CASTpとは
タンパク質の下準備
CASTpによるポケット探索
結果
ポケットの可視化
第9章:タンパク質-リガンドの相互作用可視化
PoseViewとは
PoseViewを使ったタンパク質ーリガンドの相互作用解析
後書き
使用ツール、ライセンス一覧

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