当グループでは、分子動力学シミュレーション(MD)を主力としてAIを連携させつつ、支援・高度化研究を行った。当初、支援件数は1年あたり4件を予定していたが、近年のMDやインシリコスクリーニングの需要を反映して、3年目で当初の予定を超える25の支援(横浜市立大学19, 大阪公立大学6)を実施し、そのうち7件が完了した。完了した案件のうち、特筆すべき成果として下記がある。
水チャネルアクアポリンは、皮膚、腎臓、脳など、体中の様々な部位に存在し、腎臓での尿濃縮、脳の水分調節、唾液や汗の分泌、肌の保湿などに関与している。水チャネルの輸送メカニズムを解明するために、原子分解能の立体構造解析が進められてきたが、支援先は、これまでに構造解析がなされていなかったAQP3の立体構造を電子顕微鏡によって明らかにした。このAQP3立体構造では、GlpFなど他の水チャネルと同様に、4量体を形成し、単量体ごとに一つの水の通路が見られた一方で、チャネル部分に注目すると、ループ領域のチロシン残基(Y212)が細胞外側からチャネルを塞いでおり、このような構造状態は他の水チャネルではこれまでに確認されていなかった。このAQP3新規構造状態の構造安定性や水の透過への影響を分子動力学(MD)シミュレーションによって解明して欲しいとの依頼があった。実験条件に合わせた膜系およびミセル系でMDを実施したところ、Y212がチャネルを塞いだ構造は、塞いでいない構造よりも安定であった。また、同時に支援先で得られたGlpF新規立体構造のMDと比較して、AQP3のチャネルが塞がれた構造では水の透過が著しく低下することが示された。この内容は、Nature Comm.に論文として発表した。
高度化研究では、AIとシミュレーション連携による分子生成、USP触媒ドメインの構造インフォマティクス解析、ストリング法によるCmABCB1の薬剤輸送過程の解析、Multiscale Enhanced Sampling法によるヌクレオチドに依存したアクチンの構造探索を実施した。