| 研究領域 | コンピューティクスによる物質デザイン：複合相関と非平衡ダイナミクス |
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| 研究課題/領域番号 |
25104715
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
岡本 祐幸 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (70185487)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 計算物理学 / 分子動力学シミュレーション / 密度汎関数法 / 拡張アンサンブル法 |
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| 研究概要 |
昨年開発した、密度汎関数法（DFT）と拡張アンサンブル法を合体した手法は、大変有効であるが、計算時間が多くかかるという難点があった。よって、密度汎関数法の部分をタイトバインディング法（DFTB）で置き換えた新手法を開発した。これによって、大規模分子系でもDFTの場合より、大幅な計算時間の短縮が可能となった。特に、本申請の最終目標である、酵素分子と水分子の存在下でのATPの加水分解に関する計算に適した手法の開発に成功したと言える。また、拡張アンサンブル法の方は、焼き戻し傘サンプル法（simulated tempering umbrella sampling）からレプリカ交換傘サンプル法（replica-exchange umbrella sampling）に置き換えた。これによって、手法の汎用性が更に高まった。この新手法を以前と同じ、水中のマロンアルデヒドのプロトン移動の自由エネルギー計算に適用して、その有効性を確かめているところである。この系での計算の有効性が確かめられたならば、予定していた水中のATPの加水分解の計算を始める予定である。ATPの計算に移る場合、拡張アンサンブル法としては、まず、レプリカ交換分子動力学法を適用し、それで、うまく行けば、レプリカ交換傘サンプル法で置き換える予定である。そして、十分なデータが得られたら、加水分解の自由エネルギーを計算し、実験結果と直接比較する。そして、いよいよ、酵素分子と水分子の存在下でのATPの加水分解の拡張アンサンブルシミュレーションの準備を始める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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