| 研究課題/領域番号 |
16H04635
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
望月 祐志 立教大学, 理学部, 教授 (00434209)
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| 研究分担者 |
石川 岳志 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80505909)
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| 研究協力者 |
津島 悟
古明地 勇人
森 寛敏
中野 達也
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | 保健物理 / アクチニド / フラグメント分子軌道法 / 分子動力学法 / FMO / MD / 保険物理 / 分子動力学 / 相互作用エネルギー / タンパク質 / DNA / 環境安全 / 生物物理化学 / 量子化学計算 / 機械学習 / 生物物理 / 生体分子 / シミュレーション / バイオテクノロジー |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、分子動力学(MD)計算とフラグメント分子軌道(FMO)計算を連携させることにより、保健物理分野におけるアクチニドイオン種とタンパク質/DNAの複合系に関する理論計算・シミュレーション手法を提案し、実証する研究を行いました。プログラム開発では、ABINIT-MP、PAICSで幾つかの機能の向上が図られました。また、MD-FMOスキームによって生成される大量の計算結果を統計的/機械学習的に処理・簡約するプロトコルも確立しました。応用計算では、カルモデュリン-Ca(II)/Eu(III)/Cm(III)系、DNA-UO2(II)系などを扱い、学会や論文で公表しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
保健物理分野で問題となるアクチニド系イオンと生体分子の結合/相互作用をFMO計算によってまるごと電子状態レベルで解析することを世界で初めて達成した点は重要だと考えています。また、FMO計算を単一構造ではなくMDシミュレーションによって生成される多数（100以上）の構造サンプル群に対して適用し、生み出される膨大な数値データを統計的・機械学習的に処理して物理化学的な描像を得るプロトコルを確立した点も学術的な意味があると思います。DNA-ウラニル系のMD-FMO連携計算はChem. Comm.誌に出版済ですが、表紙を飾る高い評価を得ました。
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