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構造化学の研究を先導する100万件のビッグデータ

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Cambridge Structural Databaseに収録された結晶構造が100万件に到達し,構造データの創薬や材料開発への利用の可能性がさらに拡大

【英国ケンブリッジ発,2019年6月6日】 構造化学データや材料科学・生命科学研究用ソフトウェアの分野で指導的役割を果たしている CCDC (The Cambridge Crystallographic Data Centre) は,構造化学における金字塔として,ケンブリッジ結晶構造データベース (Cambridge Structural Database, CSD) に100万件目の構造が登録されたことを発表しました(2019年6月19日 化学情報協会プレスリリース).

CSDとは

CSDは,実験により決定され吟味された有機および有機金属結晶構造の世界的リポジトリで,固体内で分子が三次元的にどのように配列し相互作用するか,さらにその分子配列が固体としての物性にどのように影響するかを知るために,全世界70ヶ国以上の研究者に利用されています.

機械学習とオートメーション化が医薬,農薬,その他多くの産業のあり方を変革しつつあり,いわゆる「ビッグデータ」への関心が高まっている現在,この意義深いマイルストーンに到達したことはCCDCにとっても,このリソースの情報源であり利用者でもある科学コミュニティにとっても,顕著な業績といえます.

このように膨大なデータを利用することで,研究者は広範かつ多様な情報から一層豊富な知見を引き出すことができ,データから得られた結論の信頼性が高まることにつながります.さらに,CCDCはCSDに収録するデータに対し,各工程で厳格に品質管理を行っており,これによって最高品質の情報が研究に利用できることになります.

CCDの利用

CCDCの提供する豊富なデータと高度な検索・3Dデータマイニング・分析・可視化の機能を持つソフトウェアを利用することで,産業界・学術界を問わず,研究の推進や新知見の予測が一層効果的になります.またCSDから得られる知識は計算化学や分子モデリングの基礎として,産業界では新薬の開発・製造において,学術界では化学教育において信頼を得ています.

CEOのコメント

CCDCのCEOを務めるDr. Jürgen Harterは「これはCCDCばかりでなく科学コミュニティ全体にとっても重要な金字塔です.このような巨大なデータ集合が研究や意思決定の助けとなっていることに加え,我々のデータベース・チームの努力によってデータの高い品質を維持していることも私たちが誇りとするところです.データを厳格に吟味する方針を堅持することによって,CSDから引き出されるさまざまな知見の価値が保証され,誤った情報による時間・資源・費用の無駄を避けることができます」とコメントしました.

100万件目の化合物はなに?

CCDCの発表によれば,この100万件目の構造はN複素環式化合物で,複数の反応段階を順次活性化するカルコゲン結合触媒を用いて得られたものです.原著論文には一群の特殊なカルコゲン結合触媒が報告されており,これにより小さい分子を組み立てる方法でN複素環式化合物を極めて効率的に合成することができます.この構造を決定した山東大学(中国)のYao Wangらの論文は,Journal of the American Chemical Society (JACS) に発表されました.

記念すべき100万件目の構造

 

Dr. Wangは「我々の発表した1-(7,9-diacetyl-11-methyl-6H-azepino[1,2-a]indol-6-yl)propan-2-one (CSD Refcode: XOPCAJ) がCSDの100万件目に登録されたことを喜んでいます.我々はCSDを10年以上利用していますが,それはCSDが新しい結晶構造を報告するための優れたプラットフォームであり,発想のもととなる化学構造を見出すのに最適なデータベースであるからです.我々を含めて世界の多くの研究者にとって価値ある資源であるCSDの記念すべき大きな節目に寄与できたことは我々の誇りとするところです」と語りました.

JACSのPeter Stang編集長の言葉

JACSのPeter Stang編集長は次のように話しています.「JACSに発表された構造がCSDの100万件目の登録データであったのは嬉しいことです.CSDが構造データの信頼し得るリポジトリであることはJACSの読者には周知のことで,このリソースが科学研究を促進することもいくつかの論文で実証されています.CCDCと我々の継続的な協力関係によって,この豊富なデータの利用が一層容易になり,また我々の雑誌に発表されるデータの信頼性が保証されることになります.我々はこのような重要な節目に関われたことを誇りに思います.」

CSDの展望

Dr. HarterはCSDの次の計画に関する質問に答えて,CSDの利用は医薬・農薬産業では既に十分確立されているのに対して,電池・塗料・顔料・染料などの分野での材料の研究,特にガス貯蔵物質やテーラーメード触媒の開発においては,基本的なリソースとしての認知が急速に高まっている状況であることを指摘しました.環境汚染問題やサステイナビリティの重要性がますます高まるなか,グローバルに見たCSDの潜在的需要には極めて大きなものがあります.

また,中国で行われた研究の登録件数が継続的に増えていることをCCDCは指摘しています.

「中国のような大市場を持つ国が生命科学・材料開発の研究で科学的発見を先導する興味深い時代です.このような市場の動向から何が読み取れるかに強い関心を持っています」とDr. Harterは述べています.

CCDCではデータから得られる知見や傾向を活用して,各産業分野において将来の研究動向に刺激を与える計画を進めています.

関連サイト

  • CSD One Million:100万件目の登録を記念した特設サイト。件数の推移、最も小さな化合物、大きな化合物など様々な分析データが掲載されている。

本記事は化学情報協会のプレスリリースを受けて作成したものです。

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Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

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