メニュー

EN

トピックス

2021/12/09

有機合成化学教室の 陳 虹宇 大学院生、三ツ沼 治信 特任助教、金井 求 教授らが、機械学習・データサイエンスを用いて有機合成化学の難題である複雑な不斉触媒反応の迅速な最適化に成功


有機合成化学教室の 陳 虹宇 大学院生、三ツ沼 治信 特任助教、金井 求 教授らは、理化学研究所の 山口 滋 上級研究員、北海道大学の 清水 洋平 准教授と共同で、機械学習・データサイエンスを用いて有機合成化学の難題である複雑な不斉触媒反応の迅速な最適化に成功しました。本研究成果は、2021年12月7日付けでCell Reports Physical Scienceのオンライン速報版で公開されました。
 
雑誌:Cell Reports Physical Science
題目:Data-Driven Catalyst Optimization for Stereodivergent Asymmetric Synthesis by Iridium/Boron Hybrid Catalysis
著者:Hongyu Chen, Shigeru Yamaguchi*, Yuya Morita, Hiroyasu Nakao, Xiangning Zhai,
Yohei Shimizu, Harunobu Mitsunuma*, Motomu Kanai*
DOI番号:10.1016/j.xcrp.2021.100679
アブストラクトURL:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100679
 
分子の構造をベースにその性質をより深く知るための人工知能・データ科学は、創薬をはじめとした分子科学研究のあり方を一変させつつあります。データ科学を活用して、有機合成化学の難題である複雑な不斉触媒反応の制御を実現できれば、有機合成・触媒化学研究に変革をもたらす可能性があります。
医薬品などの生物活性分子には複数の不斉炭素を持つものが多いですが、立体異性体の数は不斉炭素が増えるに従って累乗で増えて行きます。エナンチオマーやジアステレオマーなどの立体異性体は我々の体には別分子として認識されるので、特に医薬品では最も有効な立体異性体を純粋な形で選択的に供給することが求められます。さらに一歩進んで、それぞれの立体異性体をオンデマンドに狙って作り分けられれば、さまざまな用途に自在に対応して分子を供給することができるようになります。これを立体分岐型反応(Stereodivergent reaction)と言います。立体分岐型反応の開発は、今日の有機合成化学の難題の一つです。
当研究チームは、四級-三級連続不斉炭素を持つ生成物を与えるカルボン酸α位不斉アリル化反応において、四種類の立体異性体と二種類の位置異性体の合計六種類の反応経路から生じる全ての分子を、狙った通りに選択的に作り分ける立体分岐型ハイブリッド触媒系の開発に成功しました。基質と触媒の組み合わせによるスクリーニングで集めたわずか32反応を用いてデータ解析を行い、反応選択性の支配因子に関する情報を抽出・可視化しました。このデータセットをもとに人が不斉触媒をデザインし、AIと人の協創により、人間の直感に基づく試行錯誤のみでは困難であった立体分岐型反応を迅速に開発できました。実用的なデータ駆動科学により有機合成化学の難題である複雑な触媒反応が制御可能であることを示した本研究は、有機合成DX化による物質科学変革への道筋の一例を示したと言えます。
 

2023/10/16
プレスリリース 東京大学大学院薬学系研究科の桑山尚大大学院生/特別研究員(研究当時)、後藤由季子教授(兼:ニューロインテリジェンス国際研究機構(WPI-IRCN) 主任研究者)らの研究グループが、同大学定量生命科学研究所の鯨井智也助教、胡桃坂仁志教授らとの共同研究により、これまで機能に不明な点が多かった因子HMGA2がクロマチンを直接凝集させる活性を持つことを明らかにしました
2023/09/22
プレスリリース 有機合成化学教室の幅崎美涼 大学院生、水本真介 受託研究員、梶野英俊 博士研究員、川島茂裕 准教授、山次健三 助教、金井求 教授らの研究グループが、細胞内で酵素のようにヒストンを修飾する化学触媒の開発に成功
2023/09/14
受賞 分子生物学教室 後藤由季子教授が2023年度「武田医学賞」を受賞
2023/09/14
プレスリリース 蛋白構造生物学教室の張志寛 助教、大戸梅治 准教授、清水敏之 教授らの研究グループが、NLRP1インフラマソーム活性化の新たな抑制因子としてチオレドキシンを同定し、その複合体の構造を解明
2023/09/09
プレスリリース 東京大学大学院薬学研究科の長井広樹博士研究員、三浦正幸教授、中嶋悠一朗講師らの研究グループが、栄養環境に応答した脱分化現象を同定
2023/08/29
プレスリリース 天然物合成化学教室の渡邉祐基大学院生、両角久寛大学院生、武藤大之博士、萩原浩一助教、井上将行教授が、ステロイドアルカロイドであるバトラコトキシンの全合成を達成
2023/08/04
プレスリリース 蛋白質代謝学教室の入木朋洋大学院生(研究当時)、濱崎純講師、村田茂穂教授らによる研究グループが老化細胞におけるタンパク質分解センターを発見
2023/07/05
お知らせ 薬学系研究科の後藤由季⼦教授がEMBO Associate Memberに選出されました
2023/06/16
プレスリリース 遺伝学教室の中野翔太郎大学院生(研究当時)、樫尾宗志朗助教、三浦正幸教授らによる研究グループが、ショウジョウバエを用いて感染によらない自己成分を介して組織傷害を感知して自然免疫を活性化するメカニズムを解明
2023/06/13
プレスリリース 天然物化学教室の呂双 大学院生(研究当時)、森貴裕 准教授、阿部郁朗 教授らの研究グループが、抗生物質の生物活性に重要な分子骨格を構築する新奇縮合酵素の構造機能を解明
東京大学

東京大学 薬友会 薬学振興会
東京大学 医療イノベーションイニシアティブ
ワンストップ創薬共用ファシリティセンター 創薬機構
東大アラムナイ 東京大学基金

Copyright© 2018
東京大学大学院 薬学系研究科・薬学部
All Right Reserved.
Produced by coanet

ページの上部へ↑