著者

本間 善夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.9, no.2, pp.A6-A8, 2010 (Released:2010-04-23)

参考文献数

4

著者

望月 祐志 中野 達也 佐藤 伸哉 坂倉 耕太 渡邊 啓正 奥脇 弘次 大島 聡史 片桐 孝洋

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.20, no.4, pp.132-136, 2021 (Released:2022-03-17)

参考文献数

32

被引用文献数

1

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We have been developing the ABINIT-MP program for fragment molecular orbital (FMO) calculations over 20 years. In 2021, the Open Version 2 series has started for large scale systems consisting of more than ten thousand fragments. This letter describes the current status of ABINIT-MP, including the speed-up as well as the situation of distributions over supercomputing facilities in Japan.

著者

菊池 真美

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.10, no.3, pp.A16-A17, 2011 (Released:2011-12-22)

参考文献数

6

著者

中嶋 隆人

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.13, no.1, pp.50-70, 2014-03-21 (Released:2014-03-21)

参考文献数

210

被引用文献数

1 2

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Douglas–Kroll (DK) 法は,ユニタリ変換を繰り返すことで外場ポテンシャル存在下でのDiracスピノルの大成分と小成分を分離する方法である.DK変換はFoldy–Wouthuysen (FW) 変換 の拡張として捉えることができ,FW変換での展開パラメータである光速のかわりに外場ポテンシャルを展開パラメータとする.このレビューではDK法の理論面と実用面を中心に紹介する.

著者

根木 秀佳 吉田 紀生 廣田 俊 東 雅大

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.17, no.1, pp.8-13, 2018 (Released:2018-03-23)

参考文献数

13

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シトクロムcは,ミトコンドリア内の呼吸に関わる反応において電子を伝達する役割を担うヘムタンパク質である.シトクロムcは,互いのC末端ヘリックスを交換するドメインスワッピングにより多量体を形成し,電子伝達の機能を失うことが知られているが,多量体形成のメカニズムは未だはっきりしていない.この多量体形成メカニズムの解明を目指して,我々は分子動力学シミュレーションと液体の積分方程式理論を用いてシトクロムcの単量体と二量体の熱力学安定性の解析を行ってきた.本稿では,これまでの研究成果について紹介する.

著者

塚本 貴志 加藤 幸一郎 加藤 昭史 中野 達也 望月 祐志 福澤 薫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

pp.2014-0039, (Released:2015-01-30)

参考文献数

23

被引用文献数

13 40

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フラグメント分子軌道(Fragment Molecular Orbital; FMO)法はタンパク質などの巨大分子の電子状態計算を可能にする方法であり,FMO計算によって得られるフラグメント間相互作用エネルギー(Inter Fragment Interaction Energy; IFIE)がタンパク質-リガンド間相互作用などを理解する上で有用であるため創薬研究などに用いられている.本研究ではFMO計算プログラムABINIT-MP及びそのプリポストBioStation Viewerに,IFIEを静電相互作用エネルギー(ES),交換反発エネルギー(EX),電荷移動相互作用エネルギー(CT+mix),分散エネルギー(DI)の4つのエネルギー成分に分割・解析できる機能PIEDA (Pair Interaction Energy Decomposition Analysis)を実装し,複数のタンパク質-リガンド系で実証計算を行った.その結果,ノイラミニダーゼ-オセルタミビル,EGFRチロシンキナーゼ-エルロチニブ,エストロゲン受容体-リガンド複合体の3つの系がそれぞれ異なる特徴的なタンパク質-リガンド間相互作用を持っていることが示され,IFIEを各エネルギー成分に分割して評価できるPIEDAの有用性が示された.

著者

望月 祐志 坂倉 耕太 秋永 宜伸 加藤 幸一郎 渡邊 啓正 沖山 佳生 中野 達也 古明地 勇人 奥沢 明 福澤 薫 田中 成典

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.16, no.5, pp.119-122, 2018 (Released:2018-01-30)

参考文献数

14

被引用文献数

8

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We have been developing the ABINIT-MP program for the fragment molecular orbital (FMO) method. The list of inter-fragment interaction energies (IFIEs) is available from FMO calculations and is useful in analyzing the nature of interactions in a given target system. In this Letter, we summarize the current status of ABINIT-MP and also the machine-learning assisted analyses of IFIE data.

著者

望月 祐志 中村 昇太 山中 正浩 山田 康之 工藤 光子 常盤 広明 川上 勝 北本 俊二

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.15, no.3, pp.66-67, 2016 (Released:2016-10-08)

参考文献数

9

被引用文献数

1

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Recently, technologies and applications of 3D-printers have attracted practical interests in the contexts of manufacturing and research developments. In contrast, the educational usages have still been underway. In this Letter, we report a variety of demonstrative 3D-printed molecular models used for education of chemistry and biology in our faculty of Science.

著者

時田 澄男

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.14, no.5, pp.A38-A41, 2015 (Released:2015-12-18)

参考文献数

9

被引用文献数

1 1

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水素原子の波動方程式を解くと,無数の原子軌道が導出される.これらのうち,z軸方向に伸びる p, d, および,f軌道をガラスブロック内に実3次元で彫刻し,球殻状節面や円錐面節面の描かれ方を調べた.

著者

末原 茂

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.14, no.4, pp.A25-A32, 2015 (Released:2015-11-26)

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PCクラスタ環境を簡単に構築できるオープンソースのLinux OS: Rocks の特徴を紹介し,インストールする際のポイントを,PCクラスタ構築の未経験者の視点から説明する.また,本格的なジョブ管理システムの導入と,簡単なジョブファイルを用いた具体例も示した.

著者

工藤 高裕

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.14, no.1, pp.A3-A5, 2015 (Released:2015-03-30)

参考文献数

7

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Here I introduce some examples of molecular structures related to disease therapy. One is oseltamivir which is also given the trade name Tamiflu. The important processes of influenza infection are to ENTER the host cell and to GO OUT from it, and some of the antiviral medicines target these processes. The enzyme neuraminidase clips off a sialic acid from the cell membrane to assist the replicated viruses to go out. Tamiflu is a molecule with a similar structure to it which also binds to neuraminidase, and inhibits the enzyme function (Figure 1). In the case of mutant enzyme (H274Y), Tamiflu binds to it weaker than the wild type, so Tamiflu has less effect than the mutant type. The replaced 274th residue tyrosine is bulkier than the original amino acid histidine and causes orientation change of the amino acid at the active site (Figure 2). Another example is involved in Ebolavirus causing epidemics in West Africa. Although the effective therapeutic medicine and vaccine have not been found yet, the molecular structure of the antibody complex with virus glycoprotein from a human survivor is already deposited to PDB (Figure 3). Now scientists are searching for some effective chemicals and methods using this information.

著者

荒木 貴絵 安藤 耕司

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.21, no.4, pp.94-95, 2022 (Released:2023-04-14)

参考文献数

7

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We used molecular dynamics simulations to analyze the structural changes of medaka fish taste receptor proteins T1r2a-T1r3 and three ligands, L-glutamine, L-glutamic acid, and L-alanine, and the movement of water molecules around the ligands. L-glutamic acid, which had a low affinity in the experiment, showed many water molecules after the MD simulation, although the number of crystalline water molecules around the ligand was small in the crystal structure. We were also able to identify similar hydrogen bonds between residues and ligands that are conserved in other class C G protein-coupled receptors. In addition, several water molecules were observed to be alternately hydrogen-bonded to the side chain of the ligand with no characteristic lifetime.

著者

吉村 季織 高柳 正夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.11, no.3, pp.149-158, 2012-10-25 (Released:2012-10-25)

参考文献数

12

被引用文献数

9 10

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近年,化学データを数学的・統計的手法により解析する「ケモメトリクス」が頻繁に用いられるようになってきた.しかし,日本の大学の化学教育の場ではほとんど取り上げられていない.ケモメトリクスや数値計算の専用ソフトウェアを使うことなく,現在最も普及しているソフトウェアのひとつであるMicrosoft Excel(Excel)の基本機能を用いてケモメトリクス計算を行うことができれば,多くの教育・研究機関で役立つものと思われる.シリーズ5回目は,スペクトルなどの観測データの前処理として用いられる平滑化と数値微分を取り扱う.平滑化や数値微分の代表的手法として最小二乗法を基にしたSavitzky Golay法(SG法)が広く知られている.我々はSG法と同原理の平滑化・数値微分法をExcel上で実行する方法を開発したので報告する.まず,SG法の畳み込み係数に相当する係数を求めるワークシートを作成した.さらにGauss関数を例に平滑化・数値微分を実行するワークシートを作成した.平滑化および数値微分値が,Gauss関数及びその導関数とよく一致していることを確認した.本法の平滑化・数値微分係数と,SG法の畳み込み係数を比較し,両者が等しいことを示した.また,畳み込み係数表の誤りも見出すことができた.これらの結果によって,本方法が平滑化・数値微分法として有用であると示された.

著者

鳴海 英之 細矢 治夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.13, no.6, pp.295-296, 2014 (Released:2014-12-31)

参考文献数

7

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A solution of 3d-Ising Model with boundary conditions was studied. Because of the lack of 3d-Pfaffian we used the symmetry of a cubic lattice to obtain the final results. We obtained 23% upper value of the transition point compared with the one which was given by Monte Carlo Method for a cubic lattice.

著者

立川 仁典

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.15, no.5, pp.A51, 2016 (Released:2016-12-27)

著者

松井 亨 喜屋武 茜 庄司 光男 重田 育照

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.15, no.5, pp.184-191, 2016 (Released:2016-12-27)

参考文献数

37

被引用文献数

1 2

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本総説では,分極誘電体モデルと量子化学計算に基づく酸解離定数(pKa)の計算手法について述べる.この手法では,参照分子に対して計算により得られる自由エネルギー差と実験により得られるpKa値から官能基毎の線形関係を導くことで,アミノ酸の側鎖のpKaの半定量的な計算が可能になる.ペプチド3量体の計算においては,周囲のアミノ酸の水素結合の効果によってpKaが単量体とくらべ大きく(3 pKa単位)異なることがわかる.また本手法は標準水素電極電位の計算にも適用可能であり,いくつかの酸化還元反応の誤差はCCSD (T)/aug-cc-pVDZでは0.1V以内であり,B3LYPでも同程度の精度で酸化還元電位が計算される.

著者

秦野 甯世 山本 茂義 舘脇 洋

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

pp.2016-0014, (Released:2016-12-08)

参考文献数

30

被引用文献数

1 1

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水素原子のDirac方程式は厳密解が得られている.そのスピノルの形状を知ることは,重元素を含む分子での相対論効果を議論するうえで重要である.s, p, d, fの各スピノルは特徴のある形状をしているが,本論文の目的は電子密度の3D等値面図を図鑑にすることで各スピノルの特徴を一望できるようにすることにある.Schrödinger方程式の厳密解の図も併記しており,相対論では非相対論と比較して節が少なくなっていることが容易に見てとれる.Z = 100の<r > を計算し,その詳細を分析した.相対論的効果で<r > が減少するが,その効果は一様ではなく,s1/2とp1/2で大きい.描画と計算に用いたMathematicaノートブックは本論文とともに提供しており,改変可能な教材として利用できる.

著者

佐藤 圭悟 金子 弘昌

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.18, no.4, pp.187-193, 2019 (Released:2020-01-28)

参考文献数

20

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定量的構造活性相関や定量的構造物性相関では,それぞれ化合物の活性・物性 y と化学構造の特徴を数値した分子記述子 x との間の関係を定量的にモデル化する.回帰モデルの予測性能を向上させるため,アンサンブル学習では複数のサブモデルを構築し,サブモデルからの y の予測値を統合して最終的な y の予測値を計算する.各サブモデルの適用範囲 (applicability domain, AD) を考慮することで,AD 内のサブモデルのみ用いてアンサンブル学習における予測性能が向上することは確認されているが,x が異なるサブデータセット間で AD の比較はできず,新しいサンプルごとにサブモデルを選択したり重み付けしたりして y の値を予測することはできなかった.そこで本研究では AD の指標の 1 つである similarity-weighted root-mean-square distance (wRMSD) に着目し,wRMSD に基づいてサブモデルの重み付けを行う wRMSD-based AD considering ensemble learning (WEL) を開発した.wRMSD は y のスケールであるため x の異なるサブモデル間で AD の比較ができ,wRMSD に基づいて各サブモデルからの y の予測値に重み付けすることで,予測値の信頼性の高いサブモデルほど重みを大きくして予測することが可能となる.水溶解度・毒性・薬理活性それぞれが測定された 3 つの化合物データセットを用いた解析をしたところ,WEL を用いることで従来のアンサンブル学習法と比較して AD が広がり予測性能が向上することを確認した.WEL の Python コードは https://github.com/hkaneko1985/wel から利用可能である.

著者

満野 仁美 奥脇 弘次 伊藤 雅仁 望月 祐志

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.18, no.3, pp.126-128, 2019 (Released:2019-10-30)

参考文献数

8

被引用文献数

2

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We have been developing a Scratch-based educational program for machine learning in the chemistry context. This system has an interface with the DeepChem library set of Python. The solubility prediction of several molecules with SMILES notation was demonstrated as a preliminary application.

著者

Amih SAGAN 長嶋 雲兵 寺前 裕之 長岡 伸一

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.10, no.2, pp.75-77, 2011 (Released:2011-09-05)

参考文献数

8

被引用文献数

3 1

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初心者向けの量子化学の教科書には異核2原子分子の例としてLiHが取り上げられ,その分子軌道エネルギー準位図が示されている.その図ではLiHの2σ軌道のエネルギーがH原子の1s軌道よりも低い軌道エネルギーを持つことが示されているが,非経験的ハートリーフォック法を用いるとそれが再現できない.本ノートでは非経験的ハートリーフォック法で描かれるLiHの軌道エネルギー準位図を示す.用いた基底関数は6-311++G**である.非経験的ハートリーフォック計算から得られる図では,2σ軌道の軌道エネルギー(-8.18749 eV)はLiの2s (-5.3392 eV)より低く,安定化しているが,Hの1s (-13.60 eV)より高く,不安定化している.2σ軌道はおもにHの1s軌道で構成されており,Hの形式電荷は約-0.4であり,H周辺にLiの2s電子が過剰にあるため,Hの1s軌道から見ると相対的に電子間反発で不安定化する.