大塚 教雄

基本情報

所属

京都大学 大学院医学研究科 特定准教授

ORCID iD

https://orcid.org/0000-0002-8199-6991

J-GLOBAL ID

202001008512540624

researchmap会員ID

R000011301

研究キーワード

• 理論化学
• 計算化学
• 計算創薬
• デジタルトランスフォーメーション(DX)
• 連合学習
• 機械学習
• 量子コンピュータ
• 電子状態計算
• フラグメント分子軌道法
• オーダーN法
• 第一原理計算
• 分子動力学計算
• 核酸

研究分野

• 情報通信 / 計算科学 /
• ライフサイエンス / 薬系分析、物理化学 /
• ライフサイエンス / 薬系化学、創薬科学 /
• ナノテク・材料 / 基礎物理化学 /
• 自然科学一般 / 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理 /

論文

• Elucidating Ligand Charge Effects in MR1 Cell-Surface Translocation Using Molecular Simulations

  Toshiki Fujii, Mitsugu Araki, Shigeyuki Matsumoto, Biao Ma, Takao Otsuka, Gert-Jan Bekker, Narutoshi Kamiya, Hiroaki Ohno, Shinsuke Inuki, Yasushi Okuno

  JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING 66(4) 2211-2219 2026年2月23日
• Empowering federated learning for robust compound-protein interaction prediction across heterogeneous cross-pharma domains

  Takuto Koyama, Hiroaki Iwata, Ryosuke Kojima, Takao Otsuka, Aki Hasegawa, Seungeon Lee, Hiroshi Ueda, Toshiharu Morimoto, Ryoko Sasaki, Nao Torimoto …

  JOURNAL OF CHEMINFORMATICS 18(1) 2026年1月10日
• kMoL: an open-source machine and federated learning library for drug discovery

  Romeo Cozac, Haris Hasic, Jun Jin Choong, Vincent Richard, Loic Beheshti, Cyrille Froehlich, Takuto Koyama, Shigeyuki Matsumoto, Ryosuke Kojima, Hiroaki Iwata …

  JOURNAL OF CHEMINFORMATICS 17(1) 2025年2月25日
• Discovery of a cystathionine γ-lyase (CSE) selective inhibitor targeting active-site pyridoxal 5′-phosphate (PLP) via Schiff base formation

  Honami Echizen, Kenjiro Hanaoka, Kazuhito Shimamoto, Ryota Hibi, Sachiko Toma-Fukai, Hisashi Ohno, Eita Sasaki, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Yukihiro Tsuchiya …

  SCIENTIFIC REPORTS 13(1) 2023年9月30日
• Molecular dynamics study on DNA damage by tritium disintegration

  Hiroaki Nakamura, Hisanori Miyanishi, Takuo Yasunaga, Susumu Fujiwara, Tomoko Mizuguchi, Ayako Nakata, Tsuyoshi Miyazaki, Takao Otsuka, Takahiro Kenmotsu, Yuji Hatano …

  Japanese Journal of Applied Physics 59(SA) SAAE01-SAAE01 2020年1月1日
• Quantum chemical analysis of reaction indices and reaction path for drug molecules

  Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Hiroaki Saito, Makoto Taiji

  XXX IUPAP CONFERENCE ON COMPUTATIONAL PHYSICS 1290 2019年
• Structural Changes in Tritium-Substituted Polymeric Materials by Beta Decays: A Molecular Dynamics Study

  LI Haolun, FUJIWARA Susumu, NAKAMURA Hiroaki, MIZUGUCHI Tomoko, YASUNAGA Takuo, OTSUKA Takao, KENMOTSU Takahiro, HATANO Yuji, SAITO Shinji

  Plasma and Fusion Research 14 3401106-3401106 2019年
• Computational strategy for studying structural change of tritium-substituted macromolecules by a beta decay to helium-3

  Susumu Fujiwara, Hiroaki Nakamura, Haolun Li, Hisanori Miyanishi, Tomoko Mizuguchi, Takuo Yasunaga, Takao Otsuka, Yuji Hatano, Shinji Saito

  Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering 6(1) 94-99 2019年
• Use of the Multilayer Fragment Molecular Orbital Method to Predict the Rank Order of Protein-Ligand Binding Affinities: A Case Study Using Tankyrase 2 Inhibitors

  Noriaki Okimoto, Takao Otsuka, Yoshinori Hirano, Makoto Taiji

  ACS OMEGA 3(4) 4475-4485 2018年4月
• Theoretical study on photo-induced processes of 1-methyl-3-(N-(1,8-naphthalimidyl)ethyl)imidazolium halide species: an application of constrained density functional theory

  Takao Otsuka, Masato Sumita, Hironori Izawa, Kenji Morihashi

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 20(6) 3911-3917 2018年2月14日
• Application of order-N first-principles DFT calculations with temperature controlled molecular dynamics to biomolecular system

  Takao Otsuka, Makoto Taiji

  XXIXTH IUPAP CONFERENCE ON COMPUTATIONAL PHYSICS CCP2017 1136 2018年
• Linear-scaling first-principles molecular dynamics of complex biological systems with the CONQUEST code

  Takao Otsuka, Makoto Taiji, David R. Bowler, Tsuyoshi Miyazaki

  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 55(11) 2016年11月
• Intermolecular electron transfer states of 1-methyl-3-(N-(1,8-naphthalimidyl)ethyl)imidazolium iodide obtained by constrained density functional theory

  Takao Otsuka, Masato Sumita, Hironori Izawa, Kenji Morihashi

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 18(27) 17795-17798 2016年7月21日
• Assessment and Acceleration of Binding Energy Calculations for Protein-Ligand Complexes by the Fragment Molecular Orbital Method

  Takao Otsuka, Noriaki Okimoto, Makoto Taiji

  JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY 36(30) 2209-2218 2015年11月
• Trimer effects in fragment molecular orbital-linear combination of molecular orbitals calculation of one-electron orbitals for biomolecules.

  Tomoki Kobori, Keitaro Sodeyama, Takao Otsuka, Yoshitaka Tateyama, Shinji Tsuneyuki

  The Journal of chemical physics 139(9) 094113-094113 2013年9月7日
• A quantum chemistry study of Ds-Pa unnatural DNA base pair

  Takao Otsuka, Tsuyoshi Miyazaki

  INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY 113(4) 504-509 2013年2月15日
• Large-scale DFT Calculations with the CONQUEST Code

  T. Miyazaki, D. R. Bowler, M. J. Gillan, T. Otsuka, T. Ohno

  COMPUTATIONAL METHODS IN SCIENCE AND ENGINEERING, VOL 2 1148 685-+ 2009年
• Accuracy of order-N density-functional theory calculations on DNA systems using CONQUEST

  T. Otsuka, T. Miyazaki, T. Ohno, D. R. Bowler, M. J. Gillan

  JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 20(29) 2008年7月23日
• Description of core excitations by time-dependent density functional theory with local density approximation, generalized gradient approximation, meta-generalized gradient approximation, and hybrid functionals

  Yutaka Imamura, Takao Otsuka, Hiromi Nakai

  JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY 28(12) 2067-2074 2007年9月
• Wavelet transform analysis of ab initio molecular dynamics simulation: Application to core-excitation dynamics of BF₃

  Takao Otsuka, Hiron Nakai

  JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY 28(6) 1137-1144 2007年4月30日

MISC

• ×ばつビッグデータが実現する創薬DX AIとシミュレーション技術に基づく創薬DXプラットフォームの開発

  大塚教雄

  医学のあゆみ 296(1) 2026年
• 連合学習システムの構築と社会実装まで

  大塚教雄, 奥野恭史

  計測と制御 65(3) 2026年
• 量子化学的情報を利用した効率的な機械学習ポテンシャルの構築とその動力学計算への応用

  小林侑大, 大塚教雄, 奥野恭史, 奥野恭史

  分子科学討論会講演プログラム&要旨(Web) 19th 2025年
• 量子化学計算による分子特性を学習した分子間相互作用予測モデルの構築と創薬研究への応用

  小林侑大, 金澤夏樹, 松本篤幸, 大塚教雄, 奥野恭史, 奥野恭史

  日本メディカルAI学会学術集会プログラム・抄録集 7th 2025年
• AIとシミュレーション技術に基づく創薬DXプラットフォームの開発

  大塚教雄

  日本メディカルAI学会学術集会プログラム・抄録集 7th 2025年
• 分子シミュレーションを用いたMR1細胞表面発現におけるリガンド荷電効果の解析

  藤井俊樹, 荒木望嗣, 松本篤幸, 馬彪, 大塚教雄, 大野浩章, 井貫晋輔, 井貫晋輔, 奥野恭史, 奥野恭史

  日本メディカルAI学会学術集会プログラム・抄録集 7th 2025年
• 大規模短時間分子動力学シミュレーションによる化合物-タンパク質間相互作用予測

  金澤夏樹, 松本篤幸, 千葉峻太朗, 井阪悠太, 竹村潔, 荒木望嗣, 馬彪, 大塚教雄, 岩田浩明, 寺山慧 …

  日本メディカルAI学会学術集会プログラム・抄録集 7th 2025年
• 計算化学的アプローチによるMR1細胞表面発現に重要な因子の特定

  藤井俊樹, 荒木望嗣, 松本篤幸, MA Biao, 大塚教雄, 大野浩章, 井貫晋輔, 奥野恭史, 奥野恭史

  日本薬学会年会要旨集(Web) 144th 2024年
• 量子化学的分子情報の深層学習による高精度・高効率な分子間相互作用エネルギー予測

  小林侑大, 大塚教雄, 奥野恭史

  分子科学討論会講演プログラム&要旨(Web) 18th 2024年
• OHラジカルによるDNAからの水素引抜き反応の量子化学計算

  飯田匠, 飯田匠, 藤原進, 米谷佳晃, 阿蘇司, 中村浩章, 中村浩章, 平野祥之, 大塚教雄, 原正憲

  分子シミュレーション討論会講演要旨集 38th 2024年
• 茶カテキンによるOHラジカル捕捉機構の分子動力学シミュレーション

  栗山玲温, 栗山玲温, 藤原進, 米谷佳晃, 中村浩章, 中村浩章, 阿蘇司, 平野祥之, 大塚教雄, 大矢恭久

  分子シミュレーション討論会講演要旨集 38th 2024年
• 置換トリチウムのβ崩壊に伴う高分子・DNA構造変化の分子シミュレーション

  藤原進, 斉藤真司, 阿蘇司, 中村浩章, 安永卓生, 波多野雄治, 剣持貴弘, 斎藤誠紀, 大矢恭久, 坂井亙 …

  分子研レターズ 84 2021年
• ナフタルイミド誘導体の核酸へのインターカレーションに関する計算によるアプローチ

  岩井悠大, 松井亨, 大塚教雄, 隅田真人, 井澤浩則, 守橋健二

  日本化学会春季年会講演予稿集(CD-ROM) 100th 2020年
• DNAテロメア中デオキシDリボースのトリチウムβ崩壊による構造変化のMD解析

  中村浩章, 中村浩章, 石黒健人, 藤原進, 水口朋子, 米谷佳晃, 安永卓生, 中田彩子, 宮崎剛, 大塚教雄 …

  プラズマ・核融合学会年会(Web) 37th 2020年
• 置換トリチウムのベータ崩壊によるポリエチレンの構造変化に関する分子動力学シミュレーション

  藤原進, LI Haolun, 中村浩章, 中村浩章, 水口朋子, 安永卓生, 中田彩子, 宮崎剛, 大塚教雄, 剣持貴弘 …

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75(1) 2790-2790 2020年
• DNAテロメア構造のトリチウムのβ崩壊による構造崩壊

  中村浩章, 中村浩章, 宮西寿典, 藤原進, 水口朋子, 安永卓生, 中田彩子, 宮崎剛, 大塚教雄, 剣持貴弘 …

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75(1) 2791-2791 2020年
• DNAへのトリチウムのβ崩壊による構造変化

  中村浩章, 中村浩章, 宮西寿典, 藤原進, 水口朋子, 安永卓生, 中田彩子, 宮崎剛, 大塚教雄, 剣持貴弘 …

  プラズマ・核融合学会年会(Web) 36th 2019年
• フラグメント分子軌道法を用いた生体内電子移動経路解析

  鬼頭(西岡)宏任, 鬼頭(西岡)宏任, 大塚教雄, 重田育照

  分子科学討論会講演プログラム&要旨(Web) 13th 2019年
• 量子化学計算による薬物分子の代謝反応性部位と初期反応過程に関する考察

  大塚教雄, 沖本憲明, 齋藤大明, 泰地真弘人

  分子科学討論会講演プログラム&要旨(Web) 13th 2019年
• カルボン酸塩・ナフタルイミド化合物の光誘起過程の理論的解析

  大高秀仁, 大塚教雄, 隅田真人, 井澤浩則, 松井亨, 守橋健二

  日本化学会春季年会講演予稿集(CD-ROM) 98th 2018年

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 新奇光機能ナフタルイミド誘導体の理論・実験融合型基盤研究

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2017年4月 - 2021年3月

  守橋 健二, 大塚 教雄, 井澤 浩則, 松井 亨
• 大規模電子状態計算を基軸とした遷移状態アナログ分子設計法の技術構築

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2016年7月 - 2020年3月

  大塚 教雄
• 大規模分子系1電子軌道計算法を活用したインシリコ医薬分子設計の理論と技術開発

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 2014年4月 - 2018年3月

  大塚 教雄
• 超大規模第一原理計算に基づいた複雑生体系の環境依存力場の作成

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究 2014年4月 - 2016年3月

  宮崎 剛, 篠田 渉, 大塚 教雄
• オーダーN法第一原理計算手法を導入したタンパク質機能制御分子最適化手法の基盤構築

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 2010年 - 2012年

  大塚 教雄
• オーダーN法第一原理計算による水溶液中DNAの構造安定性に対する研究

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2008年 - 2010年

  宮崎 剛, 大塚 教雄, 大野 隆央