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グラフィカルモデルを用いた高分子ポテンシャルデコーダの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23650068
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関東京工業大学 (2012-2013)
千葉大学 (2011)

研究代表者

篠崎 隆宏  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (80447903)

研究分担者 篠田 浩一  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (10343097)
関嶋 政和  東京工業大学, 学術国際情報センター, 准教授 (80371053)
連携研究者 関嶋 政和  東京工業大学, 学術国際情報センター, 准教授 (80371053)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードタンパク質 / 立体構造 / 因子グラフ / Max-Sumアルゴリズム / MCMC / ポテンシャルエネルギー / max-sum / サンプリング / 3次元構造予測 / 高分子 / 蛋白質 / ab initioモデリング / 3次構造 / 三次構造
研究概要

タンパク質の立体構造はその機能と深く関わるため、アミノ酸配列から立体構造を予測することは重要である。本プロジェクトでは効率的な立体構造予測の実現のため、分子のポテンシャルエネルギーにより定まるギブス分布の表現に因子グラフと呼ばれるグラフ構造を導入した上で、マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC) 法による局所的な探索とグローバルなグラフ探索手法であるmax-sumアルゴリズムを組み合わせたSCMS手法の提案と改良を行った。計算機実験により提案法が従来のMCMC 法や、MCMCに準ニュートン法を組み合わせた方法と比較して、少ない計算量でより低いエネルギーの分子形状を探索できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Distance-based Factor Graph Linearization and Sampled Max-sum Algorithm for Efficient 3D Potential Decoding of Macromolecules2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shinozaki, Toshinao Iwaki, Shiqiao Du, Masakazu Sekijima and Sadaoki Furui
    • 雑誌名

      IPSJ Transaction on Bioinformatics

      巻: Vol. 4 ページ: 34-44

    • NAID

      130001288766

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distance-based Factor Graph Linearization and Sampled Max-sum Algorithm for Efficient 3D Potential Decoding of Macromolecules2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shinozaki, Toshinao Iwaki, Shiqiao Du, Masakazu Sekijima, Sadaoki Furui
    • 雑誌名

      IPSJ Transaction on Bioinformatics

      巻: 4 ページ: 34-44

    • NAID

      130001288766

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SCMS2.0によるタンパク質ポテンシャルエネルギー最小化の諸条件における評価2014

    • 著者名/発表者名
      篠崎隆宏, 関嶋政和
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会(SIGBIO)第37回研究会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2014-03-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] SCMS2.0によるタンパク質ポテンシャルエネルギー最小化の諸条件における評価2014

    • 著者名/発表者名
      篠崎隆宏、関嶋政和
    • 学会等名
      バイオ情報学研究会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Macromolecular Potential Energy Minimization Based on Slice-Wise Sampling and Max-Sum Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shinozaki, Naoto Inose, Shiqiao Du, Sadaoki Furuiy and Masakazu Sekijima
    • 学会等名
      The 7th IAPR International Conference on Pattern Recognition in Bioinformatics
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Protein Potential Energy Minimization Using Slice Chain Max-Sum Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Inose, Takahiro Shinozaki, Shiqiao Du, Sadaoki Furui and Masakazu Sekijima
    • 学会等名
      The 26th Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2012-08-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Slice Chain Max-Sumアルゴリズムによるタンパク質のポテンシャルエネルギー最小化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      猪瀬直人, 篠崎隆宏, 杜世橋, 古井貞煕, 関嶋政和
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会(SIGBIO)第28回研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Protein Potential Energy Minimization Using Slice Chain Max-Sum Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Inose,Takahiro Shinozaki, Shiqiao Du, Sadaoki Furui, Masakazu Sekijima
    • 学会等名
      26th Annual symposium of The Protein society
    • 発表場所
      アメリカサンディエゴ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Macromolecular Potential Energy Minimization Based on Slice-Wise Sampling and Max-Sum Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shinozaki, Naoto Inose, Shiqiao Du, Sadaoki Furuiy, Masakazu Sekijima
    • 学会等名
      The 7th IAPR International Conference on Pattern Recognition in Bioinformatics
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Slice Chain Max-Sumアルゴリズムによるタンパク質のポテンシャルエネルギー最小化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      猪瀬 直人,篠崎 隆宏,杜 世橋,古井 貞煕,関嶋 政和
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会(SIG BIO), 第28回研究会
    • 発表場所
      仙台市 東北大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Sampled Max-Sum Algorithm For 3D Structure Prediction of Proteins2011

    • 著者名/発表者名
      岩木聡直, 篠崎隆宏, 古井貞煕
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Sampled Max-Sum Algorithm and Application to 3D Structure Prediction of Proteins2011

    • 著者名/発表者名
      岩木 聡直, 篠崎 隆宏, 古井貞熙
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      大阪 エキスポパーク
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Distance-based Graph Linearization and Sampled Max-sum Algorithm for Efficient 3D Potential Decoding of Macromolecules2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shinozaki,Toshinao Iwaki,Shiqiao Du,Masakazu Sekijima,Sadaoki Furui
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会(SIG BIO), 第26回研究会
    • 発表場所
      神戸市 神戸大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ts.ip.titech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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