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2012 Fiscal Year Research-status Report

Hadwigerの定理に基づいた蛋白質水和熱力学量の汎用的計算手法

Research Project

Project/Area Number 24650158
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

原野 雄一  大阪大学, たんぱく質研究所, 特任准教授 (60456259)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords国際情報交換(ドイツ)
Research Abstract

分子の形状と水和熱力学量が『Hadwigerの定理』に従うと仮定すると、分子の形状は明確に定義されなければならない。すなわち、系と外界とが厳密に区別される必要がある。しかし、“分子”というミクロスコピックな描像では厳密な境界は物理的に定義できない事は、量子化学が示すところである。そこで、古典論として分子シミュレーションが有効である様に、どのような近似を持って分子形状の定義が妥当であるか検討を行った。溶液中では分子は常に動いていると考えられるため、幾何学的指標は固定された1分子のものでは無く、平均値を用いる必要があることが判明した。分子シミュレーションの援用でその平均量を得る試みを実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

分子の形状と水和熱力学量が『Hadwigerの定理』に従うと仮定すると、分子の形状は明確に定義されなければならない。すなわち、系と外界とが厳密に区別される必要がある。この分子形状の定義にに関する詳細な検討が行われた点においては当該年度の計画どおりに研究は進行しているものと思われる。

Strategy for Future Research Activity

分子形状の算出にはConnollyのアルゴリズム[M. L. Connolly, Science, 221, 709–713 (1983)]を用いて分子の幾何学的形状を算出している。今後、化学的な発想から構成原子の性質を考慮するため、その幾何学的形状を原子寄与に分割した表式を導出しなければならないので、この点に関して発展させていく必要がある。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

共同研究者が所属するドイツの大学への出張旅費ならびに、分子シミュレーションの実行など、単純作業に関する研究補助員の雇用費にも当てる予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Application of Hydration Thermodynamics to the Evaluation of Protein Structures and Protein-Ligand Binding2012

    • Author(s)
      Y. Harano
    • Journal Title

      Entropy

      Volume: 14 Pages: 1443-1468

    • DOI

      10.3390/e14081443

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A scoring function based on solvation thermodynamics for protein structure prediction2012

    • Author(s)
      S. Du, Y. Harano, M. Kinoshita, M. Sakurai
    • Journal Title

      Biophysics

      Volume: 8 Pages: 127-138

    • DOI

      10.2142/biophysics.8.127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of protein-ligand binding free energy focused on its entropic components2012

    • Author(s)
      S. Chiba, Y. Harano, R. Roth, M. Kinoshita, M. Sakurai,
    • Journal Title

      J. Comp. Chem.

      Volume: 33 Pages: 550-560

    • DOI

      10.1002/jcc.22891

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 巨大分子の自己組織化を考える為のエネルギー論2013

    • Author(s)
      原野雄一
    • Organizer
      「次世代の物質科学・ナノサイエンスを探る」研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130111-20130111
    • Invited
  • [Presentation] ペプチドおよび蛋白質の溶解度計算を目指した形態熱力学2012

    • Author(s)
      原野雄一
    • Organizer
      蛋白研セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      20120618-20120619
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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