理化学研究所 計算科学研究センター

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スーパーコンピュータ「富岳」開発プロジェクト フラッグシップ2020プロジェクト

「富岳」による新型コロナウイルスの治療薬候補同定(課題代表者;理化学研究所/京都大学 奥野 恭史)

この課題について

「富岳」による新型コロナウイルスの治療薬候補同定 概念図

新型コロナウイルスには、増殖に欠かせない働きをするタンパク質がいくつかあります。それらに薬剤(化学物質)を結合させて動けないようにすることで、ウイルスの増殖を抑えることが可能です。

そこで、今ある治療薬の中から新型コロナウイルスに効果のある薬剤を探す研究が進められています。ここでは、どのような薬剤がウイルスの増殖に関係するタンパク質に結合しやすいか、物理や化学の法則に従って計算し、コンピュータの中でさまざまな組み合わせを試していきます。

「富岳」の計算能力を使えば、国内外で試験が行われている抗ウイルス薬に限らず、今あるさまざまな医薬品の中から広く治療薬の候補を探すことができます(2000種類を予定)。また、複数の候補を同時に計算できるため、2つ以上の薬を同時に使う場合の効果がわかる可能性があります。さらに、分子レベルでタンパク質と薬剤の結合の様子が明らかになることで、薬剤がどんなメカニズムによって効果をもたらすのかがわかってきます。それによって効果の高い新しい薬剤の開発を加速することができます。

もっと知りたい:薬剤の候補探索とは?

参考資料

ウイルスの増殖メカニズム 概念図

コロナウイルスの増殖メカニズム 概念図
(クリックで拡大します)

参考:コロナウイルスの増殖メカニズム

  1. 1) 細胞表面のレセプタータンパク質にウイルスのタンパク質が結合する。
  2. 2) 結合したウイルスが細胞に取り込まれる。
  3. 3) ウイルスRNA(遺伝物質)が放出される。
  4. 4) 細胞内に放出されたウイルスRNAが、コピーされると同時に細胞の機能を乗っ取り、ウイルスタンパク質を合成する。(このタンパク質合成の過程で作られたウイルスの酵素が、ほかのウイルスタンパク質の仕上げのトリミングを行う。)
  5. 5) 生成されたウイルス粒子が細胞から放出される。