Development of Molecular Dynamics Classification Theories for Life Science and Drug Design

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15KT0103
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Mathematical Sciences in Search of New Cooperation
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yamashita Takefumi 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 児玉 大樹 東京大学, 大学院数理科学研究科, 特任准教授 (40466826)
• Project Period (FY): 2015-07-10 – 2020-03-31
• Keywords: 分子動力学シミュレーション / 分子生物学 / 数理科学 / 計算幾何学 / 時系列解析

Outline of Final Research Achievements

Recently, advances in computer power have enabled large-scale molecular dynamics simulations of biomolecules. In this study, we introduced several methods to extract various dynamics features from molecular dynamics simulations based on mathematical techniques. For example, we showed that the skeletal core enabled us to remove the effect of apparent motion in the analysis. In addition, we demonstrated that the singular spectrum transformation could detect the motion mode change easily and automatically.

Free Research Field

理論分子科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、最近の発展が目覚ましい分子動力学シミュレーションと数理科学的解析との融合を狙ったものである。実際に、skeletal coreや特異スペクトル変換の技術はこれまで検知できなかった生体分子の特徴を取り出すことに成功している。数理科学的手法で新たに解析できるようになった生体分子の特徴は、今後、生体分子の機能を解析したり医薬品を設計したりする基盤として役立つと考えられる。