分子間相互作用アニメーション構築支援ソフトウェアの開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
25104527
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
上野 豊 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (60356558)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | タンパク質 / 分子グラフィックス / 分子間相互作用 / 分子モデリング / 物理エンジン / スクリプト言語 / 物理シミュレーション / アニメーション / ３次元グラフィックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質や生体高分子の構造モデルをグラフィカルにわかりやすく表示し、その機能メカニズムを例証する分子アニメーション構築支援ソフトウェアの研究開発を実施した。既存の3次元コンピュータグラフィックスソフトウェアおよび分子モデリングソフトウェアの機能を調査し、分子の衝突判定、スクリプト保存機能の開発が必要となった。目的のソフトウェアを効率的に開発するため、物理演算エンジンと呼ばれるライブラリを含むソフトウェア構築ツールキットLuxiniaを採用した。祖視化した分子モデルにより、リアルタイムに分子の衝突判定を実現し、タンパク質同士の相互作用を検証できるソフトウェアを試作した。ただし、剛体の力学モデルを計算するため、分子モデルの球の数に制限があった。また、複数のタンパク質や分子の挙動をスクリプトで記述し、時間軸に沿った表示画面から操作するタイムラインエディタを試作した。高度なスクリプト機能を実現する為にスクリプトに手続き型言語を利用した。さらに、既存のソフトウェアも活用した骨格アニメーション法を開発し、軽処理で高分子の動作を表現することが可能となった。タンパク質の基準振動解析の公開データを利用して、主要な振動モードの合成を表現した結果、高分子に見られる自然な動作を得ることができた。開発した手法を利用して、具体的な分子アニメーションを試作し、既存のソフトウェア活用における問題解決にも取り組んだ。開発したソフトウェアの改良と実用化について検証し、分子ロボットの研究現場に活用できる例を提案した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
