2016 Fiscal Year Research-status Report
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26790083
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
永井 哲郎 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (90706566)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子動力学シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生体分子のシミュレーションにとって重要なレプリカ交換分子動力学法（replica-exchange molecular dynamics: REMD）及び、焼き戻し法（simulated tempering: ST）に関するパラメータの最適な選択法について研究を行っている。2016年度は、2015年度より引き続き、焼き戻し法によるシミュレーションの改良を行ってきた。焼き戻し法とレプリカ交換分子動力学法の間には、幾つかの共通点があるが、焼き戻し法には一度に大量のCPUを使う必要がないという利点が有り、レプリカ交換分子動力学法と同様に重要な手法である。
焼き戻し法ではレプリカ交換分子動力学法と同様に、実際に調べたい温度よりも高い温度で分子動力学シミュレーションを行う必要がある。このような高温の分子動力学シミュレーションでは原子や分子の衝突がより高いエネルギーで生じ、分子動力学シミュレーションが不安定となることが懸念される。この問題点を払拭する手法として、焼き戻し法においても質量のスケールが有用であることを示し、また、本手法により焼き戻し法のアルゴリズムがより簡便できることを示した。さらに、提案した手法をタンパク質の折りたたみシミュレーションに応用し、本手法が有望であることを示し、論文として出版された。
さらに、レプリカ交換分子動力学法において、より一般的な質量のスケールを行うための定式化を完成させた。本定式化を利用して、先行研究をより精度の良い手法にする提案を行っている。
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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
昨年度より引き続き行ってきた焼き戻し法に関して、追加実験を遂行し投稿論文として受理された。また、質量をスケールする手法について、より一般的な定式化を完了したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、質量スケールを用いた焼き戻し法やレプリカ交換分子動力学シミュレーションに対する理論的検討が終了し、一定の数値的検証が完了したため、当初計画のレプリカ数と交換頻度に関しても研究をさらに進める所存である。
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| Causes of Carryover |
物品の購入の際に価格を抑えることができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
旅費や物品費用として有効活用する。
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