| 研究課題/領域番号 |
16201043
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
西川 建 国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 教授 (10093288)
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| 研究分担者 |
金城 玲 国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 助手 (30370117)
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| キーワード | モデリング / 分子動力学シミュレーション / 構造サンプリング / マルチカノニカル法 / 力場 / 統計ポテンシャル / タンパク質 |
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| 研究概要 |
昨年度に引き続き、マルチカノニカル法の発展形としてのWamg-Landau法を分子動力学(MD)に拡張した新しいWang-Landau-MDシミュレーション法の開発を行った。この方法はシミュレーションを行いながら重み因子を自動的に計算するため、従来のマルチカノニカル法の難点であった重み因子の決定が容易になり、これまでより高速な構造空間探索が可能になる。昨年までに理論的検討とプログラミングは終えていたので、今年度はサイズの小さいタンパク質(Trp-Cage)を取り上げ、伸びた初期構造からのフォールディング・シミュレーションを行った。その結果、10ナノ秒のシミュレーション時間内に天然構造と近い構造を一過的に再現することができた。また、従来法のレプリカ交換MDシミュレーションを並行して行い、1つのエネルギー極小点から他の極小点に移る頻度を比較したところ、Wang-Landau-MD法のほうが格段に高い頻度で起ること、すなわち、サンプリングの効率が良いことを示した。以上の結果は論文にまとめ投稿中である。また、本研究課題はタンパク質の構造予測と密接に関連するため、上記の研究と並行して、二次構造予測、コンタクト数予測などの方法論の開発を行った。その成果を数編の論文にまとめて発表した。
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