タンパク質構造解析サービスのアグロデザイン、製薬会社向けフラグメント化合物スクリーニング受託解析を開始
サービス開始キャンペーンとして、320化合物で初回限定980万円（税別）
タンパク質の構造解析サービスを提供する株式会社アグロデザイン・スタジオ（本社：千葉県柏市、代表取締役社長：西ヶ谷有輝）は、医薬や農薬の有効成分である低分子化合物を効率的に設計するための戦略であるフラグメントベース創薬（Fragment‑Based Drug Discovery/FBDD）において、その初期過程で実施する重要な実験であるフラグメント化合物・スクリーニングを製薬会社や農薬会社向けに提供する受託サービスを開始しました。本サービスでは、薬剤標的タンパク質に結合するフラグメント化合物と呼ばれるごく小さい化合物を、結晶構造解析という手法で探索します。このフラグメント化合物を利用することで、将来的に医薬品や農薬となる薬剤を設計することが可能になります。同様なサービスを展開する受託会社は欧米や中国に集中しており、日本の創薬力の向上と経済安全保障の強化のため、本サービスを新規に展開いたします。
フラグメントベース創薬（FBDD)とは
医薬や農薬の有効成分として低分子化合物（分子量300～500程度の化合物）が多く使われています。これら低分子化合物は、生体中のタンパク質などの生体高分子に結合し、その働きを妨げることで薬効を発揮します。そのため、タンパク質に効率的に結合する低分子化合物を設計することは、創薬において重要になります。フラグメントベース創薬は、低分化合物の設計戦略のひとつです。
フラグメントベース創薬は、タンパク質に弱く結合するフラグメント化合物（分子量100～300程度）が、薬剤標的タンパク質にどのように結合しているかを立体的に可視化し、その情報を活用して、薬効の高い化合物に段階的に改良していく創薬手法です。また、フラグメントベース創薬は、合理的で効率的な分子設計となることから研究開発全体のコスト削減につながります。
実際、このアプローチにより複数の医薬品が生み出されています。そうした実績もあり欧米では、創薬初期における標準的手法の一つとして定着しており、フラグメントベース創薬を専門とする受託会社も多数存在します。日本においてもフラグメントベース創薬の有効性は広く認識されていますが、欧米のようなフラグメントベース創薬を得意とする受託会社がない状況が続いておりました。日本発の創薬力と経済安全保障を向上させるためには、国内においてもフラグメントベース創薬関連サービスとして展開することが重要だと考えておりました。
一方、当社は受託サービス部門以外にも、農薬の自社創薬を行う部門を有しており、フラグメントベース創薬手法を含むタンパク質の結晶構造解析手法を活用した創農薬技術の開発を行ってきました。当社が蓄積したノウハウは、農薬のみならず医薬の創薬にも適用可能です。
そこで当社は、フラグメントベース創薬の最初のステップであるフラグメント化合物を探索する『フラグメント化合物スクリーニング』を受託サービスとして提供開始いたしました。本サービスでは、数百件規模のデータ取得と精査が求められるフラグメント–タンパク質複合体構造解析を、構造生物学と創薬研究の実務経験を有する研究者が一貫して担当します。単なる構造解析の受託にとどまらず、次の創薬意思決定につながる高品質な構造情報を提供することで、創薬研究の初期段階を強力に支援します。アグロデザイン・スタジオは、フラグメント化合物スクリーニングサービスの提供を通じ、日本の創薬力向上に貢献いたします。
フラグメント化合物スクリーニングの有用性
フラグメント化合物スクリーニングは、フラグメントベース創薬において最初に行われる実験であり、「①標的タンパク質に結合するフラグメント化合物の選別」と「②結合サイトの同定」が可能となります。①の化合物選抜の結果として、薬の「たね」となるヒット化合物が取得できます。ヒット化合物はその後、立体構造情報をもとに拡張・結合・最適化して、最終的にリード化合物となります。②結合サイト同定は、本実験の副次的効果として、これまで知られていなかった薬剤結合ポケットが発見されることがあります。計算機シミュレーションなど他の手法では、これらの結果を得るのが困難であり、フラグメント化合物スクリーニングに特徴的な利点と言えます。
しかし、多数のフラグメント化合物を用意し、それぞれのタンパク質複合体を調製・解析するには初期の設備投資と膨大な時間、労力が必要です。当社にご依頼いただければ、専門知識を持つ構造生物学研究者がこの複雑な解析作業を効率的に進め、お客様の負担を大幅に軽減いたします。
本サービスでは、『フラグメント化合物』が『薬剤標的タンパク質』に結合した状態の結晶（化合物-タンパク質複合体結晶）の構造解析を実施します。フラグメント化合物のスクリーニングは、基本的なソーキング法による複合体構造解析実験の繰り返しです。しかし、フラグメントベース創薬の目的達成には数百の化合物に対して実施する必要があり、安定した結果を得るには高い技術と長年の経験が求められます。当社では、自社創農薬研究で得たノウハウをもとに本サービスを構築しました。フラグメント化合物スクリーニングにおける各ハードルに対し、実際の経験にもとづき当社研究者がサポートいたします。
サービス内容
当社の『タンパク質構造解析受託サービス（AgroBox）』に新たにフラグメントスクリーニング解析を加えました。AgroBox®は、結晶化条件のスクリーニングから立体構造モデルの構築まで一括してお任せいただける受託サービスです。X線回折測定は、国内の放射光施設（SPring-8、高エネルギー加速器研究機構Photon Factory、AichiSR）から最適な施設を当社研究者が選定して実施します。本サービスは、標的タンパク質と結晶化溶液をご提供いただければ、結晶化からソーキング、回折データ収集、電子密度の確認、モデル構築まで一貫して対応いたします。
本サービスで利用する化合物ライブラリとして、十分な水溶性が確認された市販のフラグメント化合物ライブラリ320種類の化合物を用意しております（詳細は当社ウェブサイト参照。お客様提供のライブラリでも実施可能です）。お客様ご用意の標的タンパク質を用いてタンパク質結晶を量産し、フラグメント化合物のソーキング（添加）を行ったのち、その結晶を放射光施設へ送付し、X線回折データを収集します。そして、得られたデータから構造解析を実施して標的タンパク質表面全体を確認し、フラグメント分子由来の電子密度を探索した結果を報告いたします。なお、発見されたフラグメント化合物は、当社と提携する試薬会社より購入が可能です。
なお、フラグメントベース創薬を成功させるためには、高分解能データ収集が可能な良質な結晶を安定的に作製することが重要です。このための結晶化条件の最適化には、当社のサービス「AgroBox® No.2 【結晶化条件最適化】」をご活用いただけます。
AgroBoxの詳細につきましては、以下のURLをご覧ください。
また、お問い合わせは以下のAgroBox事業部メールアドレス宛にお送りください。
Email：sales@agrobox.jp
〈株式会社アグロデザイン・スタジオについて〉
新規な農薬原体（有効成分の化合物）の研究開発を行うことを目的に、2018年3月に創業。防除対象生物（害虫・雑草・病原菌など）がもつ『ヒトには無いタンパク質』を薬剤標的とすることで、分子標的農薬というコンセプトの毒性リスクが低い農薬を開発すると共に、そこで培った技術をAgroBox®としてサービス提供を行っている。
住所：〒277-0882 千葉県柏市柏の葉6-2-3 東京大学 柏IIキャンパス 産学官民連携棟303
代表取締役社長：西ヶ谷 有輝（にしがや ゆうき）
設立日：2018年3月30日
ホームページ：https://www.agrodesign.co.jp
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