溶媒分子の連続体近似と粒子-電磁界連成解析の統合による分子動力学法の革新

• 研究課題/領域番号: 23K19968
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 野口 聖史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), Young Research Fellow (60980993)
• 研究期間 (年度): 2023-08-31 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 分子動力学計算 / 数値電磁気学 / 陰溶媒モデル / 生体分子計算

研究開始時の研究の概要

本研究の主題は、分子動力学計算の飛躍的高速化である。現行の生体分子計算は分子動力学法に基づいている。しかし、分子動力学法は、全原子間の相互作用計算による膨大な計算を必要とするため、抗体の遠方抗原認識といった時空間スケールの大きな問題の解析が困難である。本研究は、分子動力学計算高速化のために、系の大部分を占める溶媒部分子を電磁気的に等価な連続体に置き換え、(a)原子数の大幅な削減と、(b)原子数回の相互作用計算の実現の２点で計算量の削減を図る。さらに、従来の経験的ポテンシャルに代わり、マクスウェル方程式を基礎として電磁気的分子間相互作用を分析・可視化する枠組みの構築を検討する。