2016 Fiscal Year Research-status Report
ベイズ統計を活用した低解像度構造情報からのモデリング手法の新展開
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16K07286
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮下 治 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 上級研究員 (10620528)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | タンパク質 / クライオ電子顕微鏡 / 構造モデリング / フィッティング / ハイブリッドアプローチ / 分子動力学シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体高分子の構造や運動を理解するために様々な実験データとコンピューターシミュレーションを組み合わせる「ハイブリッドアプローチ」の必要性が高まっている．本研究では，特にクライオ電子顕微鏡の低解像度データから原子レベルの構造モデルを構築するための新しい手法を開発する．年度途中からの開始となったが本年度は以下の研究を行った．
研究の準備段階として，従来用いてきた構造モデルと実験データの整合性を相関係数によって評価することでフィッティングを行うアルゴリズムを，理研杉田グループの分子シミュレーションプログラムGENESISに組み込み，さらに拡張アンサンブル法などによりフィッティングの精度を高める手法を実装し，シミュレートした電子密度マップや実験データで動作を確認した．これにより新規に開発するフィッティング評価関数の導入が容易になる．さらに，データとモデルとの整合性を確率的に評価する新しい評価関数を分子シミュレーションプログラムに組み込むために必要な数式を導き，これらの実装を開始した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度途中から研究を開始したため，年次計画通りには研究が完成していないが，実装に向けて概ね順調に進展しており最終的には計画を完了することができると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後新しい評価関数を分子シミュレーションに導入することを完成させ，まずシミュレーションにより作る実験データを用いた実証計算を行う．その後，実際の実験データの解析を行う．
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| Causes of Carryover |
年度途中の研究開始のため，研究が少し進んだところで必要な物品を判断するのが良いと考えた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実証計算を進めるためのサーバーを購入する予定をしている．
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