著者
桑原 卓哉
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.19, no.4, pp.285-288, 2017-10-31 (Released:2018-10-31)
参考文献数
3
著者
安藤 嘉倫
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.19, no.2, pp.99-104, 2017-04-30 (Released:2018-04-30)
参考文献数
18

本記事では「京」コンピュータと汎用分子動力学計算ソフトウェアMODYLAS を用いて行った電解質水溶液中でのポリオウィルスエンプティカプシドの全原子分子動力学計算の概要を説明する. 生体系で重要な長距離静電相互作用を, 大規模並列に適した高速多重極展開法(FMM) により計算することで, 1,000 万原子規模の巨大系についても長時間の分子動力学計算を可能とした. 平衡状態でのトラジェクトリに対する解析から, ポリオウィルスカプシドの安定性についての分子論的知見を得た. 研究の過程で生じた大規模系特有の問題についても記す.
著者
堀越 篤史
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.19, no.1, pp.42-47, 2017-01-31 (Released:2018-01-31)
参考文献数
13

南部力学とは,一般化されたハミルトン力学である.南部力学はシンプレクティック性を持たないが,ハミルトン力学系におけるシンプレクティック数値積分法に似た,相空間の体積要素を保存する数値積分法を構成できる.オイラーのコマを例に,南部力学系における体積保存数値積分法を解説する.
著者
大槻 道夫
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.16, no.2, pp.88-93, 2014-04-30 (Released:2015-06-03)
被引用文献数
1

砂や粉などの大きさを持った粒子が多数集合した粉体は,その中に含まれる粒子の密度があるしきい値より低い場合は流体的に振る舞う一方,そのしきい値より高い場合は固体的な振る舞いをしめす.この密度による状態変化はジャミング転移と呼ばれ,転移点近傍で様々な臨界的性質が観測される.近年のシミュレーションや現象論を用いた研究によって,その臨界指数や転移のタイプが粒子間相互作用のような系の詳細に対して強い依存性を示すことがわかってきた.
著者
島津 彰
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.16, no.3, pp.157-162, 2014-07-31 (Released:2015-08-15)
参考文献数
7

高分子素材を対象とした分子シミュレーションの産業利用について紹介する.高分子内の物質移動に着目し,分子動力学法を燃料電池用電解質膜と逆浸透膜に使われる高分子素材研究に応用した.また,スーパー コンピュータ「京」を利用した分子動力学法によって,高分子系粘着剤の接着界面における分子の振る舞いに関する知見を得た.高分子素材研究において,分子シミュレーションはしばしば素材設計に有効な分子レベルの知見を与えてくれる.
著者
優 乙石 杉田 有治
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.19, no.2, pp.75-80, 2017-04-30 (Released:2018-04-30)
参考文献数
25

細胞質の体積の約 30%は,生体分子で占められている.このような混み合った環境下では生体分子の立体 構 ,動態,反応性が希薄溶液環境と大きく異なることは従来の研究から示唆されているが,原子・分子レ ベルの解像度では十分に理解されていなかった.我々はバクテリア(マイコプラズマ・ジェニタリウム)の 細胞質を原子解像度でモデリングし,「京」コンピュータ上で超並列分子動力学シミュレータ GENESIS を用 いた大規模計算を行い,細胞内の生体分子ダイナミクスを原子レベルで再現した.さらに,得られたデータ から蛋白質-代謝物の相互作用や代謝物の細胞内動態を詳細に解析し,新たな知見を得た.
著者
志賀 基之
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.14, no.2, pp.102-105, 2012-04-30 (Released:2013-04-30)
参考文献数
15

近年の大型並列計算機の発展とともに分子シミュレーションと電子状態計算を統合した第一原理シミュレーションが普及し,国際標準になりつつある.これを用いて,従来では扱えなかった複雑な化学反応動力学や,光吸収や電磁場応答のような電子状態由来の物性などを対象に,さまざまな応用研究が広まっている.本稿では,電子状態理論の基礎をなす Hartree-Fock 法について,分子シミュレーションとの接点を少し意識しながら再考したい.
著者
山本 量一
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.20, no.3, pp.173-178, 2019-07-31 (Released:2019-07-31)
参考文献数
8

概要 実験技術の進歩に伴い,アクティブマター(エネルギーを消費しながら自発運動する人工物の系や,微生物・細胞などの生物由来の系)に対しても,近年物理学的な視点から定量的実験が行われるようになってきた.外力や環境の変化によって非平衡状態がもたらされる通常の系とは異なり,構成要素の自発的運動によってアクティブマターは初めから強い非平衡状態にある.これらの系では特異な集団運動がしばしば出現するが,その物理的な機構や役割に対する理解はほとんど進んでおらず,計算科学的アプローチに期待が集まっている.最近のシミュレーションによる先駆的な試みにより,生体組織内部で見られる細胞の複雑な集団運動が簡単な機構で起こり得ることが示されつつあり,今後の発展に注目したい.本稿では,アクティブマターのモデリングに関する我々自身の研究例として,マイクロスイマー(粘性流体中を泳動する微生物や人工物)の集団運動,及び基板上で遊走・増幅する細胞の集団運動について概要を紹介する.
著者
八木 清
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.14, no.1, pp.19-25, 2012-01-31 (Released:2013-01-31)
参考文献数
32
被引用文献数
1

分子振動スペクトルを計算するには,(1)ポテンシャルエネルギー曲面生成,及び(2)振動Schrödinger 方程式の効率的な解法が必要である.本稿では,我々の開発した方法論を中心に,量子化学計算による非調和ポテンシャル生成法と 3N −6 次元の量子多体問題の取り扱いを解説する.新しい非調和振動理論は 100 自由度系を分光学的な精度で扱うことができ,水素結合系の振動スペクトル計算に威力を発揮する.
著者
笠原 浩太 椎名 政昭 肥後 順一 緒方 一博 中村 春木
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.20, no.4, pp.253-259, 2018-10-31 (Released:2019-10-31)
参考文献数
14

蛋白質における天然変性領域(IDR)は特定の立体構造をもたないフレキシブルな領域であり,リン酸化などの化学修飾を受けて蛋白質の機能制御を行うなど,重要な役割を果たしている.本研究では重要なDNA 結合蛋白質であるEts1 に着目し,そのIDR がリン酸化を受けることでDNA 結合親和性を低下させる制御メカニズムを理論と実験の両面から明らかにした.独自のマルチカノニカル分子動力学法(McMD)を用いて求められたリン酸化Ets1 および非リン酸化Ets1 のIDR の構造アンサンブルより,リン酸基がDNA 結合領域へ接触することで競争的にDNA 結合を阻害するメカニズムが示唆された.ここで明らかとなった重要なアミノ酸残基に関する種々の変異体について実験的な結合解離速度測定を行い,計算結果と整合することを確かめた.
著者
石山 達也
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.15, no.3, pp.179-185, 2013-07-31 (Released:2014-08-26)
参考文献数
28

水と比べて氷表面では水素結合領域に非常に強い振動スペクトルピークがあらわれる.この特徴的なピークは,強度の差はあるが水表面,あるいは固/水界面においてもみられ,しばしば“ice-like peak”ともよばれている.今回,古典分子動力学シミュレーションとQM/MM 計算をカップルさせることにより,氷特有の強い振動スペクトルピークを再現することに成功した.また,水表面の“ice-like peak”について,最近の実験とシミュレーション研究から明らかになったことを報告する.
著者
齋藤 大明
出版者
分子シミュレーション学会
雑誌
アンサンブル (ISSN:18846750)
巻号頁・発行日
vol.17, no.2, pp.77-82, 2015-04-30 (Released:2016-04-30)

分子ドッキング法は計算コストも少なく,薬剤スクリーニングを効率化・迅速化させるための基盤技術として創薬の研究・開発に用いられている.本稿ではリガンド−タンパク質系を対象にしたドッキングシミュレーションの基本的な計算手法・適用例について解説し,ドッキングシミュレーションの計算精度や適用限界について言及し,今後の課題について考察する.