2025年 | プレスリリース?研究成果
NanoTerasuのビームラインでタンパク質結晶立体構造解析を開始 －全自動測定とスパコンAOBAによる即時データ解析により ライフサイエンスを加速―
【発表のポイント】
- 3GeV 高輝度放射光施設 NanoTerasuのビームライン、BL09Uでタンパク質の立体構造を原子レベルで決定することが可能となりました。
- メールイン（注１）全自動測定と大規模計算科学計算システムスーパーコンピュータ AOBAによる即時データ解析で高速データ創出を実現します。利用者は試料を送付するだけで、創薬の初期段階であるリード最適化期間（注２）を大幅に短縮できます。
- 本ビームラインは、NanoTerasuの他のビームラインや、東北大学のクライオ電子顕微鏡等の既存インフラと連携します。分子から細胞、組織までのマルチスケール観察（注３）を可能にし、アカデミア創薬（注４）を加速する拠点化を推進します。
【概要】
国立大学法人東北大学（以下、東北大学）、一般財団法人光科学イノベーションセンター（以下、PhoSIC）及び国立研究開発法人日本医療研究開発機構（以下、AMED）は、11月11日より、3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu（以下、NanoTerasu）のコアリションビームラインBL09Uにおいて、東北大学が中心となって整備を進めてきたタンパク質構造解析エンドステーション（以下、MX-ES）の運用を開始します。
本MX-ESはタンパク質のような複雑かつ巨大な生体高分子の立体構造を原子レベルで決定することが出来るエンドステーションで、メールインによる完全自動測定と東北大学サイバーサイエンスセンターが運用するスーパーコンピュータAOBA（注５）とのシームレスなデータ統合連携を特徴とし、膨大な数のサンプルの立体構造を原子レベルで迅速に決定することが可能です。
AMEDの生命科学?創薬研究支援基盤事業（注６）では、創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム（以下、「BINDS」（注７））を整備、活用し、タンパク質構造解析に代表されるライフサイエンス?創薬分野における様々な支援を行っています。タンパク質構造解析に係る支援をさらに強化?効率化するため、同事業において、本MX-ESを創薬基盤の強化に不可欠な要素として位置づけ、整備（設備、移設、設置にかかる費用を負担）を行っています。
本MX-ESの稼働は、2024年ノーベル化学賞の受賞対象となったAI駆動型タンパク質設計?構造予測技術（AlphaFold2, Rosetta等）が切り拓いた生命科学の新時代に対応するものでもあります。AIが生成した膨大な数のアイデアや候補構造を、短時間でかつ原子レベルの精度で「検証」し、創薬や新機能性材料の実用化を加速するための戦略的なインフラとなります。
本MX-ESによる高精度かつ高スループットなタンパク質構造解析環境の提供は、AIがもたらす創薬アイデアの検証速度を飛躍的に向上させるものであり、この最先端インフラを活用した支援を通じて、革新的な医薬品開発やライフサイエンス?創薬研究における国際競争力強化の更なる推進が期待されます。
図1. MX-ESの計測システム
【用語解説】
注1. メールイン
利用者が試料を測定施設（NanoTerasu）に送付すると、施設側で測定が行われ、測定データが利用者に返ってくるサービス。
注2. リード最適化期間
創薬研究のプロセスにおいて、薬の候補となる物質（リード化合物）の有効性と安全性を高め、臨床試験（治験）に進めるための最適な「開発候補化合物」を選定するまでの段階。
注3. マルチスケール観察
異なるスケール（大きさ、例えば分子レベルから細胞?組織レベルまで）で試料を観察し、それぞれの情報をつなぎ合わせて総合的に解析する研究手法。
注4. アカデミア創薬
大学や研究機関（アカデミア）が、独自の研究成果を基に、基礎研究から創薬シーズ（新薬のタネ）の探索?開発までを行う取り組み。
注5. AOBA
東北大学サイバーサイエンスセンターが運用する、大規模な科学技術計算を高速に行うためのスーパーコンピュータ。
注6. 生命科学?創薬研究支援基盤事業
国内のライフサイエンス?創薬分野に従事する研究者を対象に、最先端の技術?機器を活用して高度な研究支援を実施するAMED補助事業。全国の支援機関において、構造解析に係る大型機器（クライオ電子顕微鏡、放射光施設等）、創薬研究に必要な化合物ライブラリー、疾患モデル細胞?動物による評価、新規モダリティ探索、インシリコスクリーニング、生命現象を追究するオミックス解析などの支援を提供する。
注7. BINDS
創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム（バインズ；Basis for Supporting Innovative Drug Discovery and Life Science 亲朋棋牌）。
問い合わせ先
（内容について）
東北大学多元物質科学研究所
教授 南後 恵理子
TEL: 022-217-5345
Email: eriko.nango.c4*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
TEL: 022-217-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
