• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2004 年度 実績報告書

拡張アンサンブル法による蛋白質折り畳み機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15076213
研究機関分子科学研究所

研究代表者

岡本 祐幸  分子科学研究所, 理論分子科学研究系, 助教授 (70185487)

研究分担者 奥村 久志  分子科学研究所, 理論分子科学研究系, 助手 (80360337)
キーワードタンパク質の折り畳み / 計算機シミュレーション / 拡張アンサンブル法 / マルチカノニカル法 / レプリカ交換法 / 膜タンパク質 / 分子動力学法 / モンテカルロ法
研究概要

本年度の主な成果は以下のとおりである。まず、レプリカ交換法と焼き戻し法の利点を合体する拡張アンサンブル法として、焼き戻しレプリカ交換法を開発した。本年我々は、レプリカ交換法とRISM理論を合体した、蛋白質の折り畳みのための新手法を提案した。本年度も、レプリカ交換マルチカノニカル法とマルチカノニカルレプリカ交換法を厳密な溶媒効果を取り入れた(TIP3Pの水分子をあらわに取り入れた)アミノ酸数十数個の小ペプチド系に適用することによって、広く使われているAMBER、CHARMM、OPLS、GROMOSなどの標準的なエネルギー関数(力場)が蛋白質の立体構造予測が可能な程の精度を持つか否かを調べた。そして、完璧な力場が存在しないと結論した。昨年、我々は最適な力場パラメターを独自に開発することにして、新しいエネルギーパラメターの最適化法を提案し、AMBER94の結果を報告したが、本年度は、新たにAMBER96,AMBER99,CHARMM22,OPLS-AAにもこれらの最適化を適用し、皆それぞれ改善が見られることを示した。昨年提案したレプリカ交換モンテカルロ法に基づく、膜タンパク質の立体構造予測法を2本のヘリックスからならglycophorin Aおよび7本のヘリックスからなるbacteriorhodopsinに適用して、有望な結果を得た。最後に、昨年、定圧定温アンサンブル(isobaric-isothermal ensemble)のマルチカノニカル法版としてマルチバーリック・マルチサーマル法(MUBATH)を開発したが、本年度はこの方法の分子動力学法版を新たに開発した。更に、モンテカルロ法版をレナード・ジョーンズ流体系の気液相転移の研究に適用した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Comparisons of force fields for proteins by generalized-ensemble simulations2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoda, Y.Sugita, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 386

      ページ: 460-467

  • [雑誌論文] New approach to the first-order phase transition of Lennard-Jones fluids2004

    • 著者名/発表者名
      C.Muguruma, Y.Okamoto, M.Mikami
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120

      ページ: 7557-7563

  • [雑誌論文] Prediction of membrane protein structures by replica-exchange Monte Carlo simulations : case of two helices2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kokubo, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120

      ページ: 10837-10847

  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulations in multibaric-multithermal ensemble2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 383

      ページ: 403-408

  • [雑誌論文] Self-assembly of transmembrane helices of bacteriorhodopsin by a replica-exchange simulation2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kokubo, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 392

      ページ: 168-175

  • [雑誌論文] Replica-exchange extensions of simulated tempering method2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mitsutake, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121

      ページ: 2491-2504

  • [雑誌論文] Protein force-field parameters optimized with the Protein Data Bank. I.Force-filed optimizations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakae, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Theor.Comput.Chem. 3

      ページ: 339-358

  • [雑誌論文] Protein force-field parameters optimized with the Protein Data Bank. II.Comparisons of force fields by folding simulations of short peptides2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakae, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Theor.Comput.Chem. 3

      ページ: 359-378

  • [雑誌論文] Monte Carlo simulations in generalized isobaric-isothermal ensembles2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E 70

      ページ: 026702

  • [雑誌論文] Classification and prediction of low-energy membrane protein helix configurations by replica-exchange Monte Carlo method2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kokubo, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 2571-2585

  • [雑誌論文] Combination of the replica-exchange Monte Carlo method and the reference interaction site model theory for simulating a peptide molecule in aqueous solution2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mitsutake, M.Kinoshita, Y.Okamoto, F.Hirata
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 19002-19012

  • [雑誌論文] Liquid-gas phase transitions studied by multibaric-multithermal Monte Carlo simulations2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 3304-3311

  • [雑誌論文] Multi-overlap molecular dynamics methods for biomolecular systems2004

    • 著者名/発表者名
      S.G.Itoh, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 400

      ページ: 308-313

  • [雑誌論文] Comparisons between a molecular dynamics and hydrodynamics treatment of non-stationary thermal processes in a liquid2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, D.M.Heyes
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E 70

      ページ: 061206

  • [雑誌論文] Secondary-structure preferences of force fields for proteins evaluated by generalized-ensemble simulations2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoda, Y.Sugita, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Chem.Phys. 307

      ページ: 269-283

  • [雑誌論文] Generalized-ensemble algorithms : enhanced sampling techniques for Monte Carlo and molecular dynamics simulations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Okamoto
    • 雑誌名

      J.Mol.Graphics Modell. 22

      ページ: 425-439

  • [雑誌論文] Monte Carlo simulations in new generalized isobaric-isothermal ensemble2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Trans.MRS-J. 29

      ページ: 3783-3786

  • [雑誌論文] Multibaric-multithermal ensemble simulation for simple liquids2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okumura, Y.Okamoto
    • 雑誌名

      Mol.Sim. 30

      ページ: 847-852

  • [図書] ベルゲソン 生化学の物理的基礎2004

    • 著者名/発表者名
      谷村吉隆, 佐藤啓, 依田隆夫, 秋山良, 藤原進, 奥村久士 共訳(P.R.Bergethon著)
    • 総ページ数
      603
    • 出版者
      シュプリンガー・フェアラーク東京

URL: 

公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi