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JUN 15, 2023

計算機支援創薬とケモインフォマティクス:アントワープ大学での実践コース

アントワープ大学は、ベルギーのオランダ語圏において3番目に大きな大学であり、年間2万人以上の学生が在籍しています。生化学・バイオテクノロジーのカリキュラムでは、学生は計算機支援創薬およびケモインフォマティクスに関する3 ECTSの科目を選択することができます。この科目はモジュール形式で構成されており、理論と実践の両方のセッションが含まれています。

理論講義では、学生はケモインフォマティクスやバーチャルスクリーニングについて学びます。これには、化学フィンガープリント、分子の類似性、クラスタリング、機械学習モデル、バーチャルスクリーニングの性能評価指標といった概念が含まれます。また、本コースでは分子ドッキングやファーマコフォア検索についても扱います。理論講義で学んだ概念は、その後、一連の実習を通じて実践的に応用されます。

ケモインフォマティクスの課題では、学生たちはGoogle Colabと、ケモインフォマティクス用ツールキットとしてRDKitを使用しています。一方、ファーマコフォアやドッキングに関連する課題では、Maestro 、Phase 、およびGlide を利用しています。これらのツールは、「Schrödingerを活用した教育」というWebベースの仮想ワークステーションを通じて提供されており、学生はいつでもどこからでもアクセスすることができます。 最後に、学内で開発されたバーチャルリアリティシステムを活用することで、学生はリガンド とタンパク質との間の非結合相互作用をグラフィカルに学習することができます。

コースの開始時に、本学部の進行中の研究プログラムに基づき、創薬プロジェクトが策定されます。このプロジェクトの目的は、市販されている化合物(5~10種)を同定 し、それらを購入した上で、その阻害特性について生化学的に解析することです。学生は、プログラムの修了時に報告書を提出し、これが最終的な口頭試験の基礎となります。

講演者

ハンス・デ・ウィンター

アントワープ大学

ハンス・デ・ウィンター氏は、産業界で長年にわたりキャリアを積んだ後、2013年にアントワープ大学(ベルギー)の計算薬物設計学教授に就任しました。産業界では、まずベルギーのビールセにあるジョンソン・エンド・ジョンソンで上級研究員を務め、その後、Silicos NVの共同創業者兼最高科学責任者(CSO)を務めました。 彼はルーヴェン大学(ベルギー)で博士号を取得し、製薬業界で科学者としてのキャリアをスタートさせる前に、ビクトリア薬科大学(オーストラリア)およびルーヴェンのレガ研究所(ベルギー)でポスドク研究員として研究を行った。20年以上にわたる豊富な産業界での経歴を持つ一方で、60件以上の科学論文を発表しており、8件の特許の発明者として名を連ねている。 ハンス教授の研究関心は、主に計算薬理化学およびケミインフォマティクスの分野にあります。現在の研究活動には、1)分子動力学に基づくタンパク質間相互作用のモデリング、およびマルコフ連鎖モデリングを用いた大規模分子動力学計算による脂質膜結合タンパク質複合体の動態解明、2)リガンド /タンパク質相互作用空間の探索のためのスペクトロフォア(spectrophore)ベースのアルゴリズムの構築、3)自動化されたインシリコリガンド 設計システムの開発、が含まれます。 その他の重点分野としては、大規模な化学・生物学的データリポジトリを解析するためのオープンソースおよびクラウドベースの検索ソフトウェアの開発が挙げられる。最後に、インシリコ創薬設計に関する彼の専門知識は、現在進行中の複数の標的指向型創薬プロジェクトで活用されている。ハンス・デ・ウィンター教授は、数多くの博士課程学生の指導責任者または共同指導者を務めており、モデリング/ケモインフォマティクスに関する専門知識に基づき、産業界および学界の両方に幅広い研究ネットワークを有している。 また、2015年より欧州化学・分子科学協会(EuCheMS)のフランドル計算化学部門の会長を務めている。アントワープ大学では、薬学部の1年次学部生に「有機化学」を、生化学専攻の1年次修士課程学生に「計算薬物設計およびケモインフォマティクス」を教えている。