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title:{概要}

新規分子の創出を支援する科学ソフトウェア

​​Discngine社は、ケモインフォマティクス、構造バイオインフォマティクス、ラボインフォマティクス、データサイエンスなどの分野において、SaaSアプリケーションおよびカスタマイズされたITソリューションを提供しています。 低分子およびバイオ医薬品の研究開発プロジェクトにおいて、創薬チームがアンメット・ニーズに対応し、データに基づいた意思決定を行えるよう支援します。

Discngine社は、MOEとPSILOの開発元であるChemical Computing Groupのグループ会社です。

​​Ideation SAR Slides - SARレポートの作成と解析

対象：低分子創薬に携わるメディシナルケミスト

​​​・ SARレポートの作成と解析の自動化
・ レポートのカスタマイズと共有の効率化
・ Matched Moleculer Pairs解析とR-group解析
・ 出発化合物と母核候補の自動提案
・ 社内外の創薬ツールとの連携

​​3dpredict/Ab - 抗体の開発可能性の評価

対象：抗体創薬に携わる研究者

​・ アンサンブルベースの構造発生と物性計算
・ 抗体のプロファイリングと優先順位付け
・ 少数の評価から、大規模スクリーニングまで対応
・ 化学修飾部位のホットスポットとPTMの検出
・ タンパク質表面パッチの検出（2Dと3D表示）

​​3decision - タンパク質立体構造の一元管理 

対象：低分子と抗体創薬に携わる構造生物学者と計算化学者

・ 公開および非公開の立体構造を一元管理
・ 類似ポケットやタンパク質-リガンド相互作用の検索
・ 構造重ね合わせ
・ 電子密度マップやアノテーションの確認
・ 高い視認性を備えた3Dビューアとデータ共有

​パンフレット 

​Ideation SAR Slides パンフレットPDF版（1.0MB）

​3dpredict/Ab パンフレットPDF版（1.1MB）

​3decision パンフレットPDF版（1.7MB）

​Discngine社ウェブサイト

​Discngine社ウェブサイトもあわせてご覧ください。
各ツールのチュートリアル、解析事例、各種ウェビナーを参照できます。

title:{Ideation SAR Slides}

​​​​​​Ideation SAR Slides の導入メリット

Matched Molecular Pairs解析やR-Group解析を用いて、高品質なSARレポートを自動で生成します。

新規化合物の探索に携わる
すべての研究者に適しています。

既存のソフトウェアやIT環境との
シームレスな連携が可能です。

​​​​​​SARレポートの作成に費やす時間を削減し、新規化合物の探索に集中できます

​​自動的なデータセット取り込みと処理

• ​​データセットを簡単にインポート
  
  
• SAR Slides アルゴリズムを用いて、分子を自動的にフラグメント化し、母核と構造の関係を特定
  
  
• 新しいアッセイの結果や化合物の追加ごとに、プロジェクトを最新の状態に保存
  

​​高品質なSARレポートの生成

• 視覚的に整理されたSARレポートと関連メタデータを作成
  
  
• フォントサイズ、スタイル、配置を統一
  
  
• 手動でのコピー＆ペーストの必要性をなくし、人的ミスを最小化

​​解析とコラボレーション

• ​​データセット内の傾向を把握し、新たな洞察を発見
  
  
• フィルター機能によりレポートを絞り込み、科学的議論に合わせた形式に調整
  
  
• レポートをプロジェクトチームとシームレスに共有し、次の化合物の設計について共同作業を実現
  

​​サードパーティー製品との連携

MOE をはじめとする様々なサードパーティー製品（例：Spotfire、LiveDesign） との連携

​​データ保護

Discngine のアプリケーションは ISO 27001 に準拠し、安全なソフトウェア開発と研究データ管理を保証します。

​​クラウドテクノロジー

専門家による完全な管理体制のもと、Discngineクラウドインフラストラクチャ上で安全なアプリケーションおよびデータホスティングを提供します。

​​即時導入

SaaS（Software-as-a-Service）形式のため、IT 部門での導入作業は不要です。迅速な導入とアプリケーションの即時利用を可能にします。

​​​​​​​Ideation SAR Slides の解析の流れ

title:{3dpredict/Ab}

​​開発可能性と化学的修飾リスクの観点から、抗体候補を簡便にスクリーニング・ランク付け

3dpredict/Abは、高品質な抗体構造モデリングと物性推算を大規模に実行できるSaaS(Software-as-a-Service)型プラットフォームです。開発可能性(Developability)と化学的修飾リスク(Liability)に基づき抗体候補のランク付けを行えます。さらに、単一構造に依存しないアンサンブルベースの予測により構造的バイアスを低減し、創薬パイプラインにおける迅速な候補選定と開発を支援します。物理ベースの特性計算を活用することで、抗体モデリングやエンジニアリングを行う研究者は潜在的なリスクを特定したり、抗体バリアント間を比較し評価できます。加えて、スケーラブルなクラウドアーキテクチャによりハイスループットスクリーニングに対応し、既存の創薬ワークフローとの統合によって効率的なデータ管理と解析を実現します。

​リード最適化フェーズを加速するための抗体候補の優先順位付け

​​即座にアンサンブルベースの予測が可能

pH依存性と柔軟性を考慮したアンサンブルベースのタンパク質物性推算により、抗体の開発可能性について高精度な知見を取得

​​新たな発見を加速するユーザーフレンドリーなプラットフォーム

製薬・バイオテクノロジー業界の小規模から大規模な抗体探索グループまで幅広く利用できる直感的なウェブベースのインターフェース

​​ITの煩雑さに煩わされず、サイエンスに集中できる即時アクセス

導入作業を一切必要とせず、高い信頼性とセキュリティ（ISO 27001）を備えたクラウド環境から即座に利用可能

​​高精度なアンサンブルベースの予測で抗体創薬ワークフローを効率化

​​配列／構造のアップロードと計算条件の設定 

• ユーザーインターフェースやAPIを介して、抗体配列または構造を複数の入力ファイル形式（FASTA、XLSX、PDB）でアップロード可能
  
  
• Fv、scFv、VHH、Fab、二重特異性抗体、ADC、カスタムモデルなど、さまざまな抗体フォーマットから目的の抗体を指定
  
  
• 配座探索やpHサンプリングのための計算条件を設定

​​構造アンサンブルの生成と物性推算

• 確率的にプロトン化状態を変化させつつ高速なグランドカノニカルサンプリングを行うことで構造アンサンブルを生成し、立体配座とプロトン化状態の変動を捕捉
  
  
• タンパク質全体および残基レベルで100種類以上の物性／記述子を計算して、抗体の凝集性、粘度、溶解性、電荷分布などの開発可能性に関連する特性を評価
  
  
• 非天然アミノ酸やコンジュゲート系を含む複雑な分子系をシミュレーション可能
  
  
• 単一の静的コンフォメーションによるバイアスや閾値設定による結果の誤認を回避
  
  
• 信頼区間付きで再現性のある結果を取得

​​開発可能性と化学的修飾リスクに関するスクリーニング

• 臨床段階の抗体についての治療用抗体プロファイリングにおいて確立された4つのルールに基づく高性能な独自アルゴリズムを活用 (Thorsteinson et al; mAbs 13(1) (2021))
  
  
• 大規模かつハイスループットなスクリーニングにより、創薬の初期段階における抗体候補のランク付けと優先順位付けを実行
  
  
• 凝集しやすい領域やPTM（翻訳後修飾）を含むリスク部位（Liabilityホットスポット）を自動的に検出
  
  
• タンパク質表面パッチについて標準化された2次元マップを生成し、表面特性を可視化

​​解析と優先順位付け

• 3dpredict/Abで得られる高品質なデータを活用してin-houseのAIモデルの予測精度を向上
  
  • 例: 単一の静的モデルから得られるデータを使用した場合と比較してHIC(疎水性カラムクロマトグラフィー)保持時間の予測性能を向上
    
    
• 配列可視化機能により、アノテーション付けされた化学的修飾リスクを評価
  
  
• バックミューテーションの候補となるgermline配列を特定し、抗体候補間で残基レベルの物性を比較
  
  
• 検出された化学的修飾リスク部位を3次元構造上にマッピングし、次の最適化方針を決定
  
  
• カスタマイズ可能な色分けルールと多様なプロットオプションにより、明瞭な視覚的な比較を実現し、参照データセット内の外れ値を特定

​​ハイスループット

3dpredict/Abは、大規模な抗体セットを並列処理でき、1日あたり最大30,000件のアンサンブル計算を実行できます。良好な物性を示し、かつ化学的修飾リスクの少ない抗体候補の早期特定を支援します。

​​安全なクラウド環境 

Discngine社はISO 27001に準拠した情報セキュリティ体制のもと、研究データの高度な保護を確保しています。

また、Discngine社の専門チームが全面的に管理するDiscngineクラウドインフラストラクチャ上で、安全なアプリケーションおよびデータのホスティングが提供されます。

​​連携 

REST APIにより社内ITエコシステムとシームレスに統合し、既存ツールに高品質な分析結果を付加することで、より高度な意思決定を可能にします。

​3dpredict/AbはDiscngine社とChemical Computing Group社により共同で開発されました。 

title:{3decision}

​​​3decision®

​すべてのタンパク質3D構造を一元管理する情報基盤

​​タンパク質3D構造と関連データを一元的に保存・解析・共有

​​3decision®は、包括的な構造データ管理と高度な解析を実現するクラウドベースのタンパク質構造リポジトリです。

低分子およびバイオ医薬品の創薬チームが、単一のプラットフォーム上で3D構造データを保存・解析・共有できる環境を提供し、構造ベース創薬（Structure-Based Drug Design）の加速を支援します。

​3decision®により生体分子の3D構造の価値を最大化

​​高度なタンパク質構造リポジトリ

3decision®は、公開データ（例：RCSB PDB、AlphaFoldDB）および独自データソースから得られる実験由来およびインシリコのタンパク質構造を一元化・標準化します。 構造登録はmmCIFを基盤とし、ModelCIFを含むPDBx/mmCIFフォーマットに対応しています。 本リポジトリにより、X線結晶構造、NMR、クライオ電子顕微鏡（cryo-EM）、モデル構造を問わず、すべての構造データに容易にアクセスでき、整理された形で管理できます。これにより、創薬チーム全体の研究活動を効率的に支援します。 

​メタデータの統合

3decision®は、単なる構造の保存にとどまらず、各エントリに詳細なメタデータや配列情報を付与します。これには、ポケット情報、タンパク質–リガンド間相互作用、抗体アノテーション、電子密度マップ、その他の重要なプロジェクトデータが含まれます。これら多様な情報を相互に関連付けることで、3decision®は強力な構造知識データベースとして機能し、単一のプラットフォーム上でより深い知見の獲得と効率的なデータ活用を可能にします。

​高度な解析

3decision®は、ドラッガブル部位の特定、オフターゲットリスクの評価、新たな創薬設計の着想を支援する高度な解析機能を備えています。各構造は登録時に自動的に解析され、タンパク質表面上の既知および推定の結合部位を検出するとともに、ファーマコフォアの特徴をインデックス化します。これにより、結合部位の比較などの高度な解析が可能になります。さらに、体系的に整理されたデータと解析機能により、膨大な構造情報を活用可能な知見へと昇華し、創薬プロジェクトにおける意思決定を支援します。

​共同作業を支えるクラウドプラットフォーム

3decision®は、クラウドベースのプラットフォームを通じて、異なるチームや拠点間のコラボレーションを促進するよう設計されています。WebベースのUIにより、知見や構造データを容易に共有できるため、プロジェクトチームは構造ベース創薬においてシームレスに連携し、効率的に作業を進めることができます。また、専門家は複雑なデータを非専門家にも分かりやすく提示でき、すべての関係者が3D構造を効果的に可視化・解析できます。さらに、データはアクセスレベルごとにプロジェクト単位で整理されており、スムーズなナビゲーションと適切なアクセス制御を実現します。 

​​創薬パイプラインにおける3decision®

​​3decision®によるComputer-Aided Drug Design環境の強化とSBDDチームの包括的支援 

• ターゲット評価：創薬ターゲットのリストを迅速に作成し、それぞれのドラッガビリティを評価します。
• リード最適化：新規構造について容易に共有・アクセスでき、構造比較や重ね合わせも迅速に実行できます。
• オフターゲット評価：類似リガンドやポケットの検索により、早期の毒性評価を実施します。
• バイオ医薬品への対応：抗体配列の自動アノテーションにより、CDRや抗原と接触するループを検出し、抗体の特性（重鎖／軽鎖など）を解析します。

​​3decision®の特長をより詳しく理解できる3つのユースケース

​​ケース1：新規プロジェクトの初期段階

• ターゲットおよび相同タンパク質に関する登録済みの構造を検索・ダウンロード
• ドラッガブルな結合部位を特定
• 潜在的なオフターゲットを特定
• ターゲットや関連タンパク質（相同タンパク質やオフターゲット）に結合した既存のリガンドを探索
• 重ね合わせ構造をダウンロードし、MOEなどのモデリングツールでのファーマコフォアの構築やバーチャルスクリーニングに活用
• ターゲットの構造が未知の場合でも、相同タンパク質を検索し、視覚的なサポートを活用してホモロジーモデル構築に最適なテンプレートを特定
  
• 類似タンパク質を検索し、結晶化条件を抽出
• モデリング担当者は好みのソフトウェアを用いて分子動力学シミュレーションを実行し、タンパク質の柔軟性を反映した複数のモデル構造をアップロード可能
• 生物種間での結合部位の変異を3Dで確認し、in vitroおよびin vivoアッセイにおける予期せぬ問題を回避

​ケース2：リード最適化ループ

• 新しい構造をアップロード：新たに決定されたホロ構造、新規のドッキングモデル、新規のホモロジーモデル
• この新しい構造をプロジェクト内の既存構造と比較する3Dシーンを作成し、注目すべき差異を可視化
  例えば、新たなサブポケットが開くことで、リガンドに新しい官能基を付加できるスペースが生成
• オフターゲット構造との比較により、特異性向上に活用可能な結合部位の変異を特定
• シンプルなURLリンクで同僚とシーンを共有し、議論および意思決定の基盤として活用
• ある段階で新規化合物が合成され、新たな結晶構造が決定されることで、このループが再び開始

ケース3：創薬プロジェクトにおけるコラボレーション

• 創薬における解析やアイデア創出の共通基盤として3decision®を活用
• 構造、モデル、リガンド群をプロジェクト単位で整理
• 他のプロジェクトや研究プログラムで創出されたアイデアの検索・再活用
• 解析結果およびデータを一般的なデータ形式でエクスポート
• 柔軟なREST APIを通じて、3decisionを社内のITエコシステムに統合

​3decision® Gallery 

On-the-flyで3D構造を重ね合わせ

ストーリーボード機能 

3Dビューアーに表示された構造情報

リガンド情報

プロジェクトの概観 

3Dビューアーとワークスペース 

検索結果 - Structure view 

検索結果 - Ligand view

抗体のアノテーション 

​​独自の構造的洞察の獲得を支援し、創薬プロセスを加速 

​​包括的な構造情報基盤

公的データ・社内データを問わず、すべてのタンパク質3D構造およびメタデータを単一のプラットフォームに一元化します。構造データを有用な知識へと変換し、創薬プロジェクトにおいて意味のある洞察を導き出します。

​​コラボレーションによる意思決定 

低分子およびバイオ医薬品の創薬において、設計チームが意味のある協働的な意思決定を行えるよう、すべての3D構造および解析結果へ迅速にアクセスできる環境を提供します。 

​​一元化された安全なデータ管理 

ISO 27001認証を取得したクラウドホスティングにより、データを安全かつ効率的に保存できます。柔軟な権限設定やユーザーグループ管理により、データアクセスを適切に制御できます。さらに、シームレスなAPI連携により、3decision®の強力なバックエンドを他のソフトウェアやワークフローでも活用できます。

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