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パーシステントトポロジーと逆問題:タンパク質の構造・機能解析における新手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26610042
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関東北大学 (2015-2016)
九州大学 (2014)

研究代表者

平岡 裕章  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (10432709)

研究分担者 泉 俊輔  広島大学, 理学研究科, 教授 (90203116)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードパーシステント写像 / 特異点
研究成果の概要

本萌芽研究ではパーシステントホモロジーの逆問題解法を数学的に定式化し,実データへの適用が可能なソフトウェアの開発までを行った.まず順問題としてはポイントクラウドデータからパーシステント図を定める対応を可微分写像として定式化し,その局所構造を調べた.その後,陰関数定理を用いて逆対応を具体的に求めるアルゴリズムをニュートン法を用いて開発した.ここで開発された手法はタンパク質やガラスの構造解析に対して具体的に適用された.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Membrane Protein Analyses Using Alkylated Trihydroxyacetophenone (ATHAP) as a MALDI Matrix2016

    • 著者名/発表者名
      Fukuyama, Yuko; Nakajima, Chihiro; Izumi, Shunsuke; Tanaka, Koichi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 88(3) 号: 3 ページ: 1688-1695

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b03700

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relative interleavings and applications to sensor networks2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Hiraoka and Genki Kusano
    • 雑誌名

      Japan J.Indust. Appl. Math.

      巻: 33 号: 1 ページ: 99-120

    • DOI

      10.1007/s13160-016-0208-x

    • NAID

      210000174986

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Persistent homology and many-body atomic structure for medium-range order in the glass2015

    • 著者名/発表者名
      Takenobu Nakamura, Yasuaki Hiraoka, Akihiko Hirata,Emerson G Escolar, Yasumasa Nishiura
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 26 号: 30 ページ: 304001-304001

    • DOI

      10.1088/0957-4484/26/30/304001

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A topological measurement of protein compressibility2015

    • 著者名/発表者名
      M. Gameiro, Y. Hiraoka, S. Izumi, M. Kramar, K. Mischaikov, V. Nanda
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/s13160-014-0153-5

    • NAID

      210000186738

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual selective nitration in Arabidopsis: Almost exclusive nitration of PsbO and PsbP, and highly susceptible nitration of four non-PSII proteins, including peroxiredoxin II E2015

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, J. Shigeto, A. Sakamoto, S. Izumi, K. Asada,d H. Morikawa
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 36 号: 20 ページ: 2569-2578

    • DOI

      10.1002/elps.201500145

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A unique mechanism of successful fertilization in a domestic bird.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasanami, S. Izumi, N. Sakurai, T. Hirata, S. Mizushima, M. Matsuzaki, G. Hiyama, E. Yorinaga, T. Yoshimura, K. Ukena and K. Tsutsui
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 7700-7700

    • DOI

      10.1038/srep07700

    • NAID

      120005527162

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo evidence for oxalate oxidase activity of a germin-like protein from azalea2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi SAKAMOTO, Takashi NISHIMURA, Yoh-ichi MIYAKI, Shunsuke WATANABE, Hiroshi TAKAGI, Shunsuke IZUMI, Hiroshi SHIMADA
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 458 号: 3 ページ: 536-542

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.02.002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential regulation of epidermal growth factor receptor by hydrogen peroxide and flagellin in cultured lung alveolar epithelial cells2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishi, Noriko Maeda,Shunsuke Izumi, Sayomi Higa-Nakamine, Seikichi Toku, Manabu Kakinohana, Kazuhiro Sugahara and Hideyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 748 ページ: 133-142

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2014.12.016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Marangoni flow around a camphor disk regenerated by the interaction between camphor and sodium dodecyl sulfate molecules2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nakata, R. Tenno, A. Deguchi, H. Yamamoto, Y. Hiraga, S. Izumi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 466 ページ: 40-44

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2014.10.041

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Topological Data Analysis on Materials Science: Statistical Characterization of Glass Transition2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Hiraoka
    • 学会等名
      SoCG 2016
    • 発表場所
      Boston(USA)
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 平岡研究室ホームページ

    • URL

      http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/hiraoka_labo/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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