2016 Fiscal Year Research-status Report
反応経路の決定を軸とした生体内プロトン移動反応における量子効果の探求
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15K17815
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
水上 渉 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10732969)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 拡散モンテカルロ / ポテンシャル曲面 / 量子ダイナミクス / 水素移動反応 / 機械学習 / 反応経路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロトンの持つ高い量子性を活用するために酵素がどのような構造と揺らぎを用いているのかを明らかにすることを目的とし、そのために必要な核の量子効果を定量的に記述できる理論と定量的なポテンシャル曲面の２つの開発を進めている。
H28年度は特に量子効果を考慮した反応決定経路を決定する手法の開発に注力した。本研究では『量子』反応経路は二つの安定構造間でプロトンの存在確率が最も高い経路として定義した。 そのために代表者が開発に携わっている振動状態用プログラムパッケージ DYNAMOL の拡散モンテカルロルーチンの整備などをおこなった。 テスト分子系であるマロンアルデヒドへの応用はH29年度に持ちこすこととなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
定量的ポテンシャル関数生成の出発点となるEVB ポテンシャル作成が試行錯誤を要し進捗が後ろ倒しになってきている。 本年度は量子モンテカルロのプログラムについても見落としていた点が見つかりその整備も必要となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在開発をおこなっている量子モンテカルロ法を用いた反応経路計算プログラムを完成させ、酵素系への応用と解析をおこなっていく予定である。 また0次力場となる EVB 作成を半自動的におこなえるようにすることで作業の効率化を図る。
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| Causes of Carryover |
H27年度の報告書でも述べたが次年度使用額が生じた主な理由は、申請者の所属組織の変更に伴う研究環境の変化に依る。 この環境変化に伴い開発用コンピュータの重要性は薄れる一方で、大規模計算実行環境の確保が必要となっている。 そこで初年度と次年度は使用額を抑え、その分をより大規模な計算を要する最終年度に回すこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H29 年度は H27, H28 年度よりも多くのコンピュータノードを借りて大規模な計算を実行する予定である。 生じた次年度使用額は主にこの目的で使用することを想定している。 その準備として H28年度の最終四半期には九州大学の大学共同利用を通じて 128 ノードの共有利用を既におこなっている。
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