| 研究課題/領域番号 |
15K00404
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
網崎 孝志 鳥取大学, 医学部, 教授 (20231996)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 欠損値・欠測値 / 頑健性 |
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| 研究実績の概要 |
受容体などタンパク質の機能はダイナミクスと深いつながりがある。本研究は、X線回折や核磁気共鳴法などにより得られた立体構造の集まり、あるいは、分子動力学シミュレーションにより得られた立体構造の集まり（トラジェクトリ）の解析に利用し、ダイナミクスに関する知見を得るような手法に関するものである。具体的には、構造比較に用いられる同時構造重ね合わせ法やダイナミクス解析の主力である主成分分析に改良を施し、外れ値の影響を受けにくい（ロバストな）手法を開発することを目指している。
平成２８年度は、ロバストな立体構造同時重ね合わせ法の理論の再構築を行った。これまでは、シミュレーションによるデータ（トラジェクトリ）を中心に考えていたが、構造重ね合わせによる構造比較法は、一般には、むしろ、X線回折や核磁気共鳴法による立体構造データへの利用が多い。その場合、結晶構造におけるディスオーダーや占有率に対する効果的な扱いが必要となる。それらについての独自の新規手法を考案した。また、従来は、最尤法において、原子間相関を無視したものしか報告がなされていないが、非対角行列を考慮した推定方程式を導出した。その結果、前年度の一般化最小二乗法に基づくものから、むしろ、一般化推定方程式と一般化モーメント法を組み合わせた方法に類似したものになった。ロバスト性を付与するためのL1/L2折衷型の重み付けと併せて、現在、実装ならびに検証に取り組んでいる。この手法は、単に静的構造の同時重ね合わせにおいて必要というだけではなく、構造の多様性の観点からダイナミクスを検討する際に、有力な手法となると考えている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成２７年度から平成２８年度にかけては、ロバストな立体構造同時重ね合わせ法を開発する計画であったが、当初、ディスオーダーや占有率への対応は、本研究で開発する解析法においては重要ではなく、単なる重みとして処理できるものと考えていたが、共分散項を無視しない推定方程式の導出に当たっては、すなわち、これまでの方法が無視している原子間相関を考慮するためには、占有率の扱いに新規の特別な手法が必要となった。その開発に時間が必要であったことが、遅れの第一の原因と考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
立体構造同時重ね合わせ法の実装を最優先する。そこには、ディスオーダー・占有率に相当する欠測値への対応、ならびに、予定通り、分子単位のL1/L2混合型ノルム重みによるロバスト性の付与を行う。また、主成分分析については、その前処理である同時重ね合わせを改良することにより、主成分分析の結果にどの程度の違いがみられるのかを中心に検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
シミュレーション計算用のコンピュータの価格をやや抑えたことと、進捗状況にやや遅れがあり、成果発表としての学会参加を見送ったことにより次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
相当分については、成果発表として、学術論文誌への投稿を（実装、検証後）、早急に行う。
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