創薬


BIOVIA関連


会社メニュー

topimg

  医薬品設計のための3D分子のモデリング
  およびシミュレーションのソフトウェア
  BIOVIA Discovery Studio

お問い合わせはこちら
資料請求はこちら

新情報

icon2 次世代AI創薬向けの統合プラットフォーム


次世代AI創薬向けの統合プラットフォーム

BIOVIA Discovery Studio では、 最先端のAIと機械学習の手法 により、新規性の高いタンパク質複合体を構築する事ができます。また、 高性能並列コンピューティングを用いた3Dシミュレーション手法 により、力場ベースでの相互作用解析や自由エネルギー計算を実施する事ができます。そして、これらの機能は 単一クラウドプラットフォーム（3DEXPERIENCE）に統合 されています。これにより最新技術の恩恵を最大限に享受する事ができ、次世代の創薬エクスペリエンスが提供されます。

概要

icon2 包括的な3D分子モデリング・シミュレーションソフトウェア


BIOVIA Discovery Studio は、 標的タンパク質と医薬品候補分子の相互作用をシミュレーションや予測計算によって解析し、バーチャル上でリード化合物を設計、評価、最適化します。 様々な創薬アプローチに有用な科学ツールセットを医薬品・医療機器業界向けに提供し、新薬発見から承認まで創薬プロセスの高速化をサポートします。

タンパク質受容体に対する小分子リガンドのポーズ解析
  • 幅広い創薬モダリティに対応 現在主流の低分子医薬品（低分子リガンド）に加えて、研究開発が盛んなバイオ医薬品（mAb、ADC、二重特異性抗体、多重特異性抗体、融合タンパク質、mRNAワクチン） 向けの専門ツールも多数搭載されています。
  • 幅広い創薬分子設計手法に対応 構造ベース設計、リガンドベース設計、フラグメントベース設計、デノボ設計の各手法もしくは組み合わせが利用できます。 標的構造の有無や既知活性物質の数などが異なる様々なシナリオに対して、リード分子を3D設計できます。
  • 幅広い創薬フェーズに対応 標的検証、大規模バーチャルスクリーニング、リード同定、作用機序解明、ADME-Tox予測、安定性予測、リード最適化といった様々な場面で有用なツールセットとワークフローが同時提供されます。

利点

icon2 分子シミュレーションの目的と用途


タンパク質受容体と小分子リガンドにおける水素結合ドナー/アクセプター配位

現代の創薬分野では、有効性と安全性の向上、新規治療法クラス、複雑な疾患メカニズムへの対応が求められており、 治療薬の薬理作用と作用機序を深く理解する必要があります。

コンピュータ上に用意された3D分子モデルに対して分子ドッキングシミュレーションや分子動力学シミュレーションを行う事により、 標的分子と薬剤分子の非共有結合性相互作用、結合ポーズと安定性、自由エネルギー変化、コンフォメーション変化といった特性を原子レベルまで掘り下げて解析できます。 これらの特性は多くの創薬フェーズで重要な指針となり、リガンドスクリーニングやリード創製・最適化などを効率化します。

記事

icon2 技術紹介や事例紹介


（クリックで開閉）

見本

icon2 ギャラリー


（クリックで開閉）

※各画像はクリックで拡大表示されます。

タンパク質結合剤の自動設計（AIモデル3種使用）
AI予測構造の科学的解析と改良
タンパク質複合体の相互作用表面パッチ解析
タンパク質複合体予測構造のpLDDT,PAEスコア
クラウドプラットフォームのダッシュボード
Discovery Studio 操作画面（ホモロジーモデル構築）
Discovery Studio 操作画面（ホモロジーモデル検証）
酵素のホモロジーモデリング
多重配列アラインメント
抗体全長のホモロジーモデリング
抗体の可変領域とCDR領域の同定
抗体のヒト化変異の提案（MLモデルによる予測も考慮）
抗体表面の凝集パッチ、電荷パッチの解析
抗体-賦形剤の優先相互作用係数計算（MLモデルによる迅速な予測）
膜貫通タンパク質の溶媒和（陽溶媒モデル、陰溶媒モデル）
受容体結合部位の探索、評価
低分子リガンドのドッキングポーズ分析、評価
水素結合ドナー/アクセプター分析
非共有結合性相互作用ダイアグラム
ポーズ別および残基別の相互作用出現ヒートマップ
相互作用種類別のヒストグラム
静電ポテンシャル解析
デュアルトポロジー分子の生成（FEP計算用）
組み込み記述子によるADME予測
ファーマコフォアモデルの自動生成
3D-QSARファーマコフォアモデルのコスト解析
ファーマコフォアによるリガンドのスクリーニング
多目的最適化によるリガンドサブセットライブラリ抽出

機能

icon2 多彩かつ豊富な科学技術ツールセット


iconのアイコンで示される機能は、AIまたは機械学習のモデルベースで実装されています。

  • タンパク質モデリング（単量体/複合体）
    • ペプチド鎖の構築と改変
    • 立体構造の重ね合わせとRMSD解析
    • 多重配列アラインメントと配列解析
    • タンパク質のホモロジーモデリング
    • ループや側鎖の再構築と精緻化
    • 変異体の予測と検証
    • タンパク質-タンパク質ドッキング
    • タンパク質製剤の特性予測
    • 膜貫通タンパク質のモデリング
    • X線結晶回折データからの立体構造構築
    • iconタンパク質の構造予測 （AlphaFold2, OpenFold）
    • iconタンパク質のコンフォメーション探索 （AlphaFold2）
    • iconタンパク質複合体のコフォールディング （OpenFold3）
    • iconタンパク質結合体の骨格生成 （RFdiffusion）
    • iconタンパク質骨格への配列割り当て （ProteinMPNN）
    • iconタンパク質結合体の自動設計パイプライン
  • 免疫構造を有するタンパク質
    • 免疫構造の配列アノテーション
    • iconパラトープ残基予測
    • 抗体のホモロジーモデリング（Fab領域,Fv領域,全長）
    • CDRループの構築と最適化
    • 二重特異性抗体の構築
    • ヒト化変異の提案
    • icon抗体、TCR、ナノボディのFv領域構造予測
  • 分子動力学シミュレーション
    • 分子構造のエネルギー計算と最小化
    • 分子動力学計算と軌道解析アニメーション
    • 明示的あるいは非明示的な溶媒和モデル
    • 静電ポテンシャル計算
    • 分子複合体の解離計算
    • 量子力学ベースの計算
    • 複合体形成時の結合自由エネルギー比較
    • 力場の割り当て
    • ※基本的にCHARMmベースで計算されます。
  • 受容体-リガンド相互作用
    • 剛体近似による高速ドッキング（HTS向け）
    • 分子変形を考慮するドッキング（精度重視）
    • ドッキングポーズの分析と精緻化
    • 分子間相互作用の検出、表面パッチ解析
    • 受容体と分子フラグメントのドッキング
    • フラグメント伸長と母核置換によるリード最適化
    • ※ここでのリガンドは低分子が想定されます。
    • ※タンパク質間のドッキングには専用機能を使用します。
  • 低分子リガンドとライブラリ
    • 有機低分子と糖鎖のモデリング
    • コンフォメーション・セット生成
    • 一括最小化、一括アラインメント
    • 分子特性値の算術演算、統計解析
    • フィンガープリントを含む記述子の計算（1D,2D,3D）
    • 組み込みADMET記述子の計算
    • ドラッグライクな分子のスクリーニング
    • 活性クリフ解析
    • 低分子ライブラリやサブセットの構築
  • ファーマコフォア
    • 共通特徴ファーマコフォアモデリング
    • 3D-QSARファーマコフォアモデリング
    • 交差検証、ROC解析、コスト解析
    • 排除体積の追加
    • ファーマコフォアとリガンドのマッピング
    • 複数ファーマコフォアの比較、結合

icon2 補足事項


  • クラウド版とオンプレミス版について 本Webページでは 3DEXPERIENCE クラウドプラットフォーム上のアプリである Discovery Studio （アプリ正式名称： BIOVIA Discovery Studio Simulation ） の機能を中心に紹介しております。 なお、Discovery Studio にはオンプレミス版の製品もございます。オンプレミス版では、AIを含む最新機能の一部が未実装である場合がございます。
  • クラウド利用について 3DEXPERIENCE クラウド版上の BIOVIA Discovery Studio Simulation を利用するためには、 アプリ自体の利用ロールに加えて、3DEXPERIENCE の基本ロールが必要となります。 基本ロールには、コミュニティやサポートの利用サービスも含まれており、世界中の科学者と技術的な議論、調査、相談を行うことができます。
  • データの機密性と安全性について 各種AIの機能は 3DEXPERIENCE クラウド上に実装済みの推論モデルが使用されます。 ユーザーにより入力されたデータが、再学習に利用されることはございません。 また、それらのデータが外部のサードパーティサーバーに向けて送信されることもございません。 処理が完了するとデータはローカルPC上へ保存され、クラウド上には残らない仕様です。
  • 提供元企業について 3DEXPERIENCE 、BIOVIA Discovery Studio Simulation および BIOVIA Discovery Studio は、ダッソー・システムズ社 から提供される製品およびサービスです。 弊社ウェーブフロントは、日本国内における代理販売および技術支援に関してダッソー・システムズ社と業務提携しております。

お問い合わせはこちらから

まずはお気軽にご相談ください。

045-682-7070

お問い合わせはこちら 資料請求はこちら