著者

小野 功 水口 尚亮 中島 直敏 小野 典彦 中田 秀基 松岡 聡 関口 智嗣 楯 真一

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.46, no.12, pp.396-406, 2005-08-15

被引用文献数

3

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本論文では,Ono らが提案したNMR 蛋白質立体構造決定のための遺伝アルゴリズム(GA)を,複数のWAN 上のPC クラスタ群から構成されるグリッド上で並列化したシステムを提案し,提案システムの性能評価を行った結果を報告する.提案システムは,マスタ,サブマスタ,ワーカから構成される階層的なマスタ・ワーカ方式を用いて並列化されている.マスタと各PC クラスタ間の通信はセキュアなGridRPC ミドルウェアNinf-G を用いて,また,PC クラスタ内の通信は高速なGridRPCミドルウェアNinf-1 を用いて実現されている.さらに,提案システムでは,Ninf-G によるインターネット上の通信遅延を隠蔽するため,スライド転送手法を導入している.5 サイト/1 196CPU から構成されるグリッドテストベッドで,78 残基からなる蛋白質の立体構造決定問題を用いて,提案システムの性能評価を行った結果,高い並列化効率を示すことが確認された.In this paper, we parallelize the genetic algorithm (GA) for NMR protein three-dimensional structure determination, which has been proposed by Ono et al., on a grid that consists of multiple PC clusters on the WAN and report some results on the performance evaluation of the proposed system. The proposed system is parallelized with the hierarchical master-worker paradigm and consists of a master, submasters and workers. The communication between the master and each PC cluster is realized with Ninf-G, which is a secure GridRPC middleware, and that in each PC cluster is implemented by using Ninf-1, which is a fast GridRPC middleware. In the proposed system, we employ the slide transfer technique in order to hide the latency of communication on the Internet by using Ninf-G. The experimental results on the grid testbed consisting of 5 sites/1,196 CPUs showed that the proposed system effectively utilized computing resources on the grid testbed when it was applied to a problem of determining the three-dimensional structure of a 78-residue protein.

著者

楯 真一

出版者

広島大学

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2011

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酵母基本転写因子 Tfa2 を対象として,Mediator サブユニット Gal11 結合を担うintrinsically disordered (ID)領域(Tfa2-mbd: Tfa2 mediator binding domain)の立体構造解析を,13C 検知および 1H 検知多次元 NMR スペクトルにより行った.ID 領域特有のNMR シグナルの重なりを,シグナルの分散の良い 13Cおよび 15N の化学シフト軸で展開する 3D スペクトルを用いることで効率的にシグナル帰属をすすめた.その結果,Tfa2-mbd は,(1)過渡的に低存在率の3本の helix からなる構造を取ること,(2)この過渡的立体構造形成は,ホモ二量体構造形成と連動すること,(3)さらに,過渡的に形成される Tfa2-mbd は,Gal11 との結合に不可欠であることを明らかにした.今回の研究を通して,Tfa2 の ID 領域が過渡的に形成する低存在率構造が,Gal11 を介した基本転写因子のリクルートメントに関わることを示した. ID 領域の過渡的構造形成を利用する機能制御機構という新しい機能的側面を明らかできた.