内分泌破壊物質の計算水毒性学のためのシリコモデリング法:QSARツールボックスを用いたソフトウェアベースのアプローチ

当社のプロトコルは、非常にアクセスしやすくオープンなソフトウェアプログラムを使用して、内分泌破壊化学物質の短期的な悪影響の迅速な計算を可能にします。このOECD QSARツールボックスは、化学物質の毒性を予測するのに有用であり、ユーザーフレンドリーな方法で内分泌かく乱物質の急性の生態毒性を評価するための効率的な方法を提供します。QSAR ツールボックスを起動すると、ユーザーは既定で入力ツールボックスの段階で開始され、ツールボックスは自動的に Document 1 という名前の作業ファイルを作成します。

[化学物質の抽象サービス番号]をクリックした後、利用可能なテキストフィールドに対象物質の化学抽象サービス番号を入力し、[検索]をクリックします。ストラクチャーボタンを介して、物質は、簡略化された分子入力ライン入力システムコードによって検索することもできる。複数の標的物質に対するインシリコアッセイを実行するには、各化学物質の抽象サービス番号が一列に記載されたシンプルな物質リストをテキストエディタに書き込み、適切な名前でテキストファイルを保存します。

次に、[データ] をクリックし、[環境毒性情報] の下に表示されているデータベースがチェックされていることを確認します。[入力] をクリックし、[クエリ] を選択して、ダイアログ ウィンドウで [はい] をクリックして、選択した設定を受け入れます。[化学抽象サービス]タブで、[ロードリスト]を選択して、テキストファイルとして保存された物質リストをアップロードします。

ポップアップメニューの下部にある「追加」をクリックし、「実行」をクリックします。QSAR ツールボックスには、検索のために取得された物質の数を示すメッセージが表示されます。プロファイリングの場合は、[プロファイルツールボックス] ステージボタンをクリックし、ステージオプションパネルの [プロファイル方法] に移動します。

[プロファイル方法]ウィンドウで[すべて選択解除]をクリックし、[エンドポイント固有]の下の[事前定義およびプロファイラー]にリストされているすべてのプロファイラーがオンになっていることを確認し、[適用]をクリックし、[パラメータ]を右クリックして、必要に応じて統合された2Dおよび3D QSARモデルを実行します。データ収集の場合は、[データ ツールボックス] ステージ ボタンをクリックし、アクション ツールバーの [収集] をクリックします。[すべてのエンドポイント] を選択してすべての実験データを収集するか、[選択] を選択してエンドポイント固有の実験データを収集します。

目的のエンドポイントを右クリックし、[OK] をクリックする前に、使用可能な用語と矢印を使用して、エンドポイント ツリーを適切な方法で整理します。次に、目的のエンドポイントを右クリックし、[データ マトリックスのエクスポート] を選択して、収集したデータをスプレッドシートにエクスポートします。マトリックス エクスポート ウィザードが表示され、エクスポート リストに他のエンドポイントを追加できます。

選択を終了し、[エクスポート] をクリックしてファイルを保存します。データ ギャップを埋める場合は、[データ ギャップ塗りつぶしツールボックス] ステージ ボタンをクリックし、[自動化] をクリックします。「生態毒性情報と魚」を選択し、96時間で50%の致死濃度を選択し、[大丈夫]をクリックします。

ワークフロー コントローラー ウィンドウが表示されます。バッチ モードを実行している場合は、ワークフローを実行する物質の範囲を指定します。予測が正常に実行された場合は、[レポート ツールボックス] ステージ ボタンをクリックし、結果の予測値を左クリックして [予測] をクリックし、ポップアップ ウィザードでレポートの内容と外観をカスタマイズします。

[次へ] をクリックした後、[レポートの作成] をクリックし、予測レポートとカテゴリ レポートを PDF ファイルとして保存し、データ マトリックスをスプレッドシート ファイルとして保存します。選択された内分泌破壊物質の予測急性毒性の定量分析では、予測されたデータポイントが対して実験データポイントを対ログログスケールとしてプロットした場合、分析されたすべての魚と我々の代表的な種に対して両方のパラメータ間に正の相関関係が見つかりました。最高の信頼性の安全性評価を可能にするために、実験由来値に対して致死濃度の95%信頼区間の予測下限を50%でプロットすることにより、さらなる計算解析を行った。

安全性閾値を上昇させたこの評価では、試験した内分泌破壊化合物の92%が、実験的に得られた値と比較した場合に保護範囲に落ちることを示した。ここでエストロゲン受容体結合剤に対する50%値で予測された致死濃度の平均レベルは、非結合剤のものよりも高かった。対照的に、50%値での実験的致死濃度については、非結合体および弱結合剤の3つのレベルが、より強いエストロゲン受容体結合剤のものよりも高かった。

この手順は、固有の識別子を持つ化学物質にのみ適用できます。同様に適用することができ、皮膚感作のためのOECD QSARツールボックスに統合されたもう一つの自動化されたワークフローがあります。