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革新知能統合研究センター分子情報科学チーム

チームディレクター津田宏治（D.Eng.）

English Page

研究概要

タンパク質などの生体高分子や、金属・セラミック・ナノ粒子などの無機化合物等、所望の機能を持つ分子・物質の設計を、人工知能技術を用いて行うことを研究目的としています。そのため、ベイズ最適化、モンテカルロ木探索などの自動設計技術の理論的研究を行う一方、実験科学者と連携して、設計された分子・物質の合成を進めます。

研究テーマ:

分子・物質の自動設計技術の開発
論文からのマテリアルデータベースの自動作成技術の開発
実験計画法に関する理論的研究

研究主分野

情報学

研究関連分野

複合領域
知能情報学

キーワード

機械学習
マテリアルズインフォマティクス

主要論文

1. Picard, L.-P.; Orazietti, A.; Tran, D. P.; Tucs, A.; Hagimoto, S.; Qi, Z.; Huang, S. K.; Tsuda, K.; Kitao, A.; Sljoka, A.; Prosser, R. S.
"Balancing G Protein Selectivity and Efficacy in the Adenosine A2A Receptor."
Nature Chemical Biology 2024. doi: 10.1038/s41589-024-01682-6.
2. Kozome, D.; Sljoka, A.; Laurino, P.
"Remote Loop Evolution Reveals a Complex Biological Function for Chitinase Enzymes beyond the Active Site."
Nature Communications 2024, 15 (1), 3227. doi: 10.1038/s41467-024-47588-8.
3. Huang, S. K.; Picard, L.-P.; Rahmatullah, R. S. M.; Pandey, A.; Van Eps, N.; Sunahara, R. K.; Ernst, O. P.; Sljoka, A.; Prosser, R. S.
"Mapping the Conformational Landscape of the Stimulatory Heterotrimeric G Protein."
Nature Structural & Molecular Biology 2023, 30 (4), 502–511. doi: 10.1038/s41594-023-00957-1.
4. Terayama, K.; Osaki, Y.; Fujita, T.; Tamura, R.; Naito, M.; Tsuda, K.; Matsui, T.; Sumita, M.:
"Koopmans’ Theorem-Compliant Long-Range Corrected (KTLC) Density Functional Mediated by Black-Box Optimization and Data-Driven Prediction for Organic Molecules."
J. Chem. Theory Comput. 2023, acs.jctc.3c00764. doi: 10.1021/acs.jctc.3c00764.
5. Ishida, S.; Aasawat, T.; Sumita, M.; Katouda, M.; Yoshizawa, T.; Yoshizoe, K.; Tsuda, K.; Terayama, K.:
"ChemTSv2: Functional Molecular Design Using de Novo Molecule Generator."
WIREs Computational Molecular Science 2023, 13 (6), e1680. doi: 10.1002/wcms.1680.
6. Sumita, M.; Terayama, K.; Suzuki, N.; Ishihara, S.; Tamura, R.; Chahal, M. K.; Payne, D. T.; Yoshizoe, K.; Tsuda, K.:
"De Novo Creation of a Naked Eye–Detectable Fluorescent Molecule Based on Quantum Chemical Computation and Machine Learning."
Science Advances 8 (10), eabj3906. doi: 10.1126/sciadv.abj3906.
7. Saito, Y.; Oikawa, M.; Sato, T.; Nakazawa, H.; Ito, T.; Kameda, T.; Tsuda, K.; Umetsu, M.:
"Machine-Learning-Guided Library Design Cycle for Directed Evolution of Enzymes: The Effects of Training Data Composition on Sequence Space Exploration."
ACS Catal. 2021, 11 (23), 14615–14624. doi: 10.1021/acscatal.1c03753.
8. Huang, S. K.; Pandey, A.; Tran, D. P.; Villanueva, N. L.; Kitao, A.; Sunahara, R. K.; Sljoka, A.; Prosser, R. S.
"Delineating the Conformational Landscape of the Adenosine A2A Receptor during G Protein Coupling."
Cell 2021, 184 (7), 1884-1894.e14. doi: 10.1016/j.cell.2021.02.041.