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2010 年度 実績報告書

揺らぐ環境にある生体分子における機能発現機構の「頑健性」の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22654047
研究機関奈良女子大学

研究代表者

戸田 幹人  奈良女子大学, 理学部, 准教授 (70197896)

研究分担者 福水 健次  統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (60311362)
高見 利也  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (10270472)
キーワード分子機能 / 統計的因果推論 / 階層性 / 集団運動 / 不変集合 / 非線形動力学 / 生体分子 / ウエーブレット
研究概要

(1)階層的集団運動を抽出する計算科学・「データマイニング」の開拓
タンパク質の分子動力学データの解析に関しては、Protein Data Bank(以下でPDBと略す)で1TIBとして登録されている酵素(正確には、TTLと呼ばれる酵素の安定構造の一つ)に対する時系列解析である(M.Kamada, M.Toda, M,Sekijima, M.Takada and K.Joe, Chemical Physics Letters, Vol.502 (2011), pp.241-247)。時系列データの時間スケールは全長で2ナノ秒であり、タンパク質の機能に関して何か主張するには短すぎるが、解析手法のテストとして手始めに行うには良い。この研究では、ウエーブレット解析と特異値分解を用いた「集団運動」の抽出と、その「集団運動」相互の相関に関する解析を行った。
(2)階層的集団運動に対して相関・因果関係を解析する統計的因果推論の構築
ウエーブレットで抽出された特徴的時間スケールの異なる振動緩和モードにおいて、それらの間のエネルギー移動過程の解析に向けて、ウエーブレット解析とカーネル主成分性解析を組み合わせた新たな解析手法を開拓しつつある。
(3)大自由度由度非線型力学系の不変集合解析非線型力学系の不変集合解析
NHIMsにおいて法双曲性が破れる分岐現象の詳しい解析を行い、従来、反応過程を解析する際に用いられてきた統計的反応論を越える、新たな理論的可能性を示した点が大きな成果と言える.(H.Teramoto, M.Toda and T.Komatsuzaki, Physical Review Letters, Vol.106 (2011) 054101)

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A dynamical switching of a reaction coordinate to carry the system through to a different product state at high energies2011

    • 著者名/発表者名
      H. Teramoto, M. Toda and T. Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: Vol.106 ページ: 054101

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.054101

  • [雑誌論文] Analysis of motion features for molecular dynamics simulation of proteins2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kamada, M.Toda, M.Sekijima, M.Takada, K.Joe
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 502 ページ: 241-247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hilbert Space Embeddings and Metrics on Probability Measures2010

    • 著者名/発表者名
      B.K.Sriperumbudur, A.Gretton, K.Fukumizu, B.Scholkopf, G.R.G.Lanckriet
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research

      巻: 11 ページ: 1517-1561

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子動力学データに対する統計解析2011

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人, 高見利也, 福水健次
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-28
  • [図書] カーネル法入門--正定値カーネルによるデータ解析--2010

    • 著者名/発表者名
      福水健次
    • 総ページ数
      236
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2012-07-19  

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