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生体反応機構および協同現象解明のための大規模系局所振動解析の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13F03331
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物理化学
研究機関九州大学

研究代表者

青木 百合子  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10211690)

研究分担者 JIN LIN  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 外国人特別研究員
JIN Lin  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 外国人特別研究員
JIN Lin  九州大学, 大学院総合理工学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2015年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードElongation-vib法 / Elongation-構造最適化法 / Elongation-MD法 / 糖鎖
研究実績の概要

当研究室では巨大系の効率的計算のためのElongation法を開発してきた。この中のルーチンの一つとして超効率的ポテンシャルエネルギー面構築法の開発として、小分子に対する領域局在化軌道に基づく分子動力学法および局所振動解析法の構築を、巨大生体分子の効率的構造最適化の検証と合わせて行なってきた。応用例として糖鎖の一つであるキシレンオリゴマーに対し、ELG-構造最適化法により、水が付加した場合の局所的構造最適化計算を行い、Active部分の挙動において興味深い結果を得ることができて論文公表した。反応部と逆の末端は構造がFIXされるため、最適化を行う必要がないことの証明されており、これに対して、Elongation- MD法を適用し、さらにグローバルな最適構造を得ることに成功した。これらの応用計算を通して糖鎖のような柔らかい系に対しても本方法が有効性であることを示した。
一方、将来の遷移状態解析に向けてプログラムGAMESSにおける、Vibrational Self-Consistent Field (VSCF) 法をElongation法に組み込んだElongation-vib法の開発に取り組んた。ここでは、System-Environment-局所振解析法を考案し、系全体の影響を注目するサイトに取り込んだ形で、大きな系の中の一部の振動モードをより正確に、これにより局所的な振動モードをActive領域ベースで求めることができるように発展させた。ポリアセチレンや簡単なペプチドに応用し、全系に対する振動モードと良好な一致を得ることを確認することができた。これらの成果は、さらなる大規模系への応用に向けた、局所分子動力学法と局所振動解析法をElongation法と結合した状態にて効率よく稼動するための手法の展開につながっている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Interaction of OH- with Xylan and Its Hydrated Complexes: Structures and Molecular Dynamics Study Using Elongation Method2015

    • 著者名/発表者名
      Lin Jin, Kai Liu, and Yuriko Aoki
    • 雑誌名

      J. Mol. Model.

      巻: 21 号: 5

    • DOI

      10.1007/s00894-015-2666-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Interaction of OH- with Xylan and Its Hydrated Complexes: Structures and Molecular Dynamics Study Using Elongation Method2015

    • 著者名/発表者名
      Lin Jin, and Yuriko Aoki
    • 学会等名
      2015 International Symposium for Advanced Materials Research (ISAMR 2015)
    • 発表場所
      Sun Moon Lake (Taiwan)
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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