2005 Fiscal Year Annual Research Report
蛋白質・核酸の電子状態並列合成法と構造機能解析システムの開発
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14340185
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
青木 百合子 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (10211690)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲 一成 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30314727)
竹田 邦雄 岡山理科大学, 工学部, 教授 (10113193)
今村 詮 広島国際学院大学, 工学部, 教授 (70076991)
FENG・LONG Gu 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 学術研究員 (80404036)
MARCIN Makowski 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 学術研究員 (90404045)
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| Keywords | Elongation法 / タンパク質 / 構造最適化 / 時間依存Hartree-Fock法 / オーダーN |
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| Research Abstract |
昨年度は、半経験的および非経験的分子軌道法のレベルでGAMESSプログラムパッケージと結合した。今年度は、局在化の手法に解決策を見出し有限軌道基底で構造最適化が行えるようエネルギー勾配法を組み込み、二電子積分の計算ルーチンに工夫を加え、実質上のオーダーNの計算時間で構造最適化が出来るよう発展させた。これらをさらに発展させて、並列合成法でも計算可能となるようさらにプログラム開発を行うとともに、実際の並列演算が可能となるよう発展させた。基底関数が大きくなった場合の局在化に困難が生じていたので、領域軌道による局在化の手法に解決策を見出し導入した。また、攻撃分子あるいは接合する相手のクラスターと、Frozenしてしまった軌道との直交性をきちんと保つように補正することにより、さらに全系計算との誤差が小さくなり10^<-9>a.u./atomという完壁な一致が得られるようになったのは最大の進展であたった。これによりエネルギー勾配法による最適化構造の一致もさらに改良された。
また、QFMM法を導入することにより、二電子積分の計算ルーチンの高速化を図り、さらなる高速化が実現した。ポリグリシンの種々のヘリックス構造やコラーゲン三重螺旋への適用において、種々の基底関数で10^<-6>~10^<-9>auの計算精度を保ちつつほぼオーダーNによる超効率的計算時間を実現した。
さらに、局所状態密度の計算アルゴリズムを組み込み、RHF法のみならず、ROHF法、UHF法でも演算可能となるよう開発し、領域軌道基底にて電子相関効果を組み込むためにTime-dependent Hartree-Fockを組み込み、分極率αが非常に高い精度で得られることを確認した。
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Research Products
(6 results)
