AIの予測と人によるスクリーニングが創薬を変える -がん関連酵素の活性阻害剤として有望な候補化合物を効率よく見つけるプロセスを実証-

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2026-09-18 産業技術総合研究所

産業技術総合研究所(産総研)、岐阜大学、岐阜薬科大学の研究グループは、AIモデル「Boltz-2」と人による化合物スクリーニング、実験検証を組み合わせ、がん関連酵素AKR1B10の新規阻害剤候補を効率的に発見する手法を実証した。5万240種類の化合物をAIで仮想スクリーニングし、化学構造の多様性を考慮して40化合物まで絞り込んだところ、28化合物が阻害活性を示し、7化合物は1 µM未満の強い活性を示した。さらに一部では、類似酵素AKR1B1に対する高い選択性も確認された。AIによる結合予測だけでなく、酵素の触媒機構に基づく制約と構造クラスタリングを組み合わせることで、計算予測と実験結果の乖離(ドライ・ウェットギャップ)を縮小した点が特徴。大型自動実験設備を用いずに新規阻害剤探索が可能であることを示し、AIを活用した創薬基盤の構築につながる成果である。

AIの予測と人によるスクリーニングが創薬を変える -がん関連酵素の活性阻害剤として有望な候補化合物を効率よく見つけるプロセスを実証-

<関連情報>

共折りたたみモデルBoltz-2を用いた強力なAKR1B10阻害剤の効率的な発見 Efficient Discovery of Potent AKR1B10 Inhibitors Using Co-folding Model Boltz-2

Shinya Kawano;Akira Ikari;Satoshi Endo;Kentaro Tomii
Journal of Chemical Information and Modeling  Published:September 12, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jcim.6c00874

Abstract

Although affinity prediction of protein–ligand binding remains an important challenge, cofolding models are expected to make virtual screening more effective for drug discovery and development. To verify the effectiveness of selecting a tractable number of candidates from a compound library using cofolding models, we strove to identify a novel inhibitory active compound using Boltz-2, a representative cofolding model, for aldo-keto reductase 1B10 (AKR1B10), which is highly expressed in various cancers. Consequently, of the 40 candidate compounds obtained after narrowing-down 867 candidates from a chemically diverse library based on prediction results by Boltz-2 and candidate selection with sufficient diversity, 70% (28 of 40 tested) compounds at IC50 < 10 μM were found to have inhibitory activity and to provide identification of multiple submicromolar inhibitors exhibiting novel scaffolds. Our results demonstrate that our sparse selection approach using Boltz-2 is helpful for enhancing AI-driven drug discovery. Moreover, the findings highlight its potential applicability for translating AI-generated predictions into experimentally actionable hits.

有機化学・薬学
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