創薬・医療技術基盤プログラム

創薬・医療技術プラットフォーム

創薬・医療技術の研究開発に特化した技術プラットフォーム
ワンストップ、スピーディーな研究開発を支える創薬・医療技術基盤

 新しい医薬や医療技術の研究開発においては多岐に渡る技術基盤が必要であり、また、技術基盤自体もライフサイエンス研究の進展に伴い革新しております。創薬研究においては、疾患原因蛋白などの創薬標的の同定・解析をはじめとして、各種スクリーニングにより創薬シードを創出し、メディシナルケミストリーにより最適化を図り、前臨床試験に進んでいきます。したがって、創薬・医療技術の研究においては1つの研究室で完結することはなく、多岐に渡る技術基盤を指揮しながら組織戦で進めていくことになります。創薬・医療技術基盤プログラムでは、理研内にあるライフサイエンス系研究センターにある創薬研究機能を再構築して、各創薬基盤ユニットを組織してこれに応えています。

 創薬・医療技術を実現するための3つの研究開発領域を特定して、その整備・組織化するとともに、外部機関との連携策を講じています。創薬ターゲットの同定・解析などを担う基礎研究領域、化合物のスクリーニングや最適化を担う探索研究・開発領域、臨床試験やそれに進めるための安全性評価を行う前臨床試験などのTR(トランスレーショナル)支援領域があります(下図)。

 創薬・医療技術基盤プログラムでは、化合物ライブラリーの整備や複合体の相互作用・構造解析などの基礎研究領域の探索研究・開発領域やTR支援領域への橋渡し機能を担当支援していきます。この研究開発領域をカバーするように、8つの創薬基盤ユニットのほか、いくつかの先鋭・育成基盤を設け、研究所内に無い技術基盤はアウトソーシングを進めています。

創薬・医療技術を実現するための研究開発領域




創薬・医療技術を実現するための基盤ユニット群と先鋭・育成基盤
-実践的な技術基盤ネットワークの構築と研究開発の推進-

 創薬・医療技術を実現するための研究開発領域を支えるために、下記の創薬・医療技術基盤ユニット、先鋭育成基盤を設けています。それぞれの基盤ユニットでは、創薬研究を支える基本機能のほかに、独自の技術やノウハウについても進化を続けており、創薬・医療技術基盤プログラムならではの技術基盤ネットワークを構築します。


ケミカルバンク基盤ユニット

 ケミカルバンク基盤ユニットが強みとするのは、天然化合物バンク「NPdepo」にて収集した2万4千の天然化合物とそのデータベースです。独自に微生物二次代謝産物の収集・保存を行うとともに、インターネット上で化合物データベースを公開する天然化合物バンク事業を推進します。さらに微量で検出・測定が可能なケミカルチップを開発・活用することで、天然化合物とタンパク質相互作用のスクリーニング研究を行います。>>詳細はこちら

創薬分子設計基盤ユニット

 創薬分子設計基盤ユニットでは、標的タンパク質の立体構造と既知阻害剤情報を用いて、最新のモデリング理論と統計理論の両面から精度の高いインシリコスクリーニングを実現しています。WETでのスクリーニング結果などの実験データを機械学習させること、ADMETなどを考慮した最適化設計を可能していることが特長です。
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創薬X線構造解析基盤ユニット

 創薬タンパク質解析基盤は、標的タンパク質の試料調製、結晶化、X線回折データの取得、立体構造解析をハイスループットに行い、標的タンパク質の立体構造と薬剤候補化合物との結合状態の情報を、迅速かつ的確に獲得し、タンパク質の立体構造に基づく創薬研究の中核基盤としての役割を果たします。>>詳細はこちら

創薬化学基盤ユニット

 創薬化学基盤ユニットは、メディシナルケミストリーを基盤として研究開発段階のステージアップを図ります。具体的には、ターゲットへ薬理活性を有する新規医薬品候補化合物の合成と、薬理学的および薬物代謝・薬物動態学的アッセイデータ等に基づく構造活性相関研究を進め、開発候補化合物の同定を目指します。また、創薬基盤間の連携により、シード・リード化合物を見出す手法として注目されている医薬品探索研究の初期段階におけるFragment-Based Drug Discovery(FBDD)を展開し、新規創薬シード・リード化合物の同定を目指します。>>詳細はこちら

創薬・医療技術イメージング基盤ユニット

 創薬・医療技術イメージング基盤ユニットでは、陽電子放射断層画像撮影法(PET法)を中心とした分子イメージング技術の活用により、マーモセット(サル)・マウスやヒト生体内での薬物動態研究を推進します。分子イメージングプローブの標識化技術は、生体内での観察時間の確保や代謝分解後の追跡を向上させています。また、マイクロドーズ臨床試験を視野に入れ、マウスからヒトまでの一気通貫した分子イメージング法の活用とともに、薬剤候補化合物の標識化やプローブ化を行い、新たな創薬プロセスの構築を目指します。>>詳細はこちら

先端計算科学基盤

 先端計算科学基盤ユニットでは、創薬研究の推進のため「大規模・高速スパコン利用先端計算科学技術によるインシリコ創薬の確立とその応用」を図ります。インシリコ創薬を高精度化するために水溶液中のタンパク質-低分子化合物の複合体構造の動態を考慮し、高精度な結合親和性を予測するシミュレーション技術を実現します。薬物候補化合物の分子レベルにおける理解・究明を深め、また、有望化合物構造式の特定(生成・選択)に役立てます。>>詳細はこちら

シード化合物探索基盤

 創薬シード化合物探索基盤ユニットでは、酵素アッセイなど標的指向型アッセイから細胞を用いた表現型アッセイまで多様なアッセイ技術を駆使して、創薬のシード化合物として魅力ある化合物を、数十万の化合物ライブラリーからハイスループットスクリーニング(HTS)によって見出します。>>詳細はこちら

 

創薬・医療技術の開発支援を高度化する先鋭・育成基盤
-新しい技術による研究開発の革新へ-

 

次世代シークエンス基盤

 次世代シーケンス基盤では、文部科学省「セルイノベーションプログラム」によるシーケンス拠点として、最先端の次世代シーケンサーを整備し、その利用技術開発を行っています。単なる利用技術開発・技術支援部門ではなく、最先端の生命科学研究を行うことで、その研究手法の有効性を実証していることが特徴です。特にRNA解析においては、ノンコーディングRNAの大量発見や、完全長cDNAライブラリーの作成(マウス、シロイヌナズナ等)などの卓越した成果を基に、今後の創薬研究に貢献します。>>詳細はこちら

蛍光イメージング基盤

 細胞イメージング基盤では、狙った生体分子を蛍光ラベルし細胞内で光らせてその動きを追跡する細胞イメージングを通じて増殖や分化等の生命現象を制御する重要な生体分子の細胞内の分布、挙動(時間的・空間的制御)を解析します。複数の蛍光タンパク質を用いることにより、細胞周期解析や細胞内シグナル伝達系等の複雑な系における重要生体分子の挙動の同時観測(マルチカラーイメージング)も可能としています。また、薬剤に対する標的蛋白や細胞内情報のリアルタイム変化の解析は、創薬研究に役立つものとして期待されています。>>詳細はこちら

 

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