| 研究課題/領域番号 |
25610105
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
戸田 幹人 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70197896)
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| 研究分担者 |
高見 利也 大分大学, 工学部, 教授 (10270472)
福水 健次 統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (60311362)
藤崎 弘士 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60573243)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 時系列解析 / ウェーブレット変換 / 主成分解析 / 正準相関解析 / 生体分子 / 情報縮約 / 集団運動 |
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| 研究実績の概要 |
生体分子を代表例とする大自由度力学系に対して、重要な集団自由度を抽出する解析手法を開拓した。非定常な時系列から、時々刻々変化する振動モードを抽出するウェーブレット変換と、情報縮約に用いられる主成分解析・正準相関解析を組み合わせ、変動する集団運動を解析する。これらの手法を、化学反応のミニマルモデル、振動エネルギー移動をモデル化するフェルミ・パスタ・ウラム結合振動子系、生体分子の分子動力学データに応用した。化学反応のミニマルモデルとフェルミ・パスタ・ウラム振動子系では、振動子間のエネルギー移動を解析する手法により、非定常なエネルギー移動の変化点を特定できる可能性を明かにした。より本格的な反応過程への応用は今後の課題である。生体分子の分子動力学データに対しては、個々のアミノ酸残基の振動運動の相関を解析することにより、タンパク質において複数の２次構造が関与する集団運動の存在を示した。この集団運動はアロステリック効果とも関係する可能性があり、生体分子の機能発現など、生命現象において重要な過程を明かにする方向を示している。ここまでは振動運動を中心とする解析であるが、振動運動のみならず、減衰運動や増大する過程に対しても、これらの手法を拡張する手法の開拓が望まれる。これらは今後の課題である。
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