新最適化アルゴリズムによるタンパク質の折れたたみの研究

使用新的优化算法研究蛋白质折叠

• 批准号: 08272234
• 负责人: 岡本 祐幸
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08272234/
• 关键词: タンパク質の主体構造; 最適化; モンテカルロ法; 分子動力学法; 徐冷法; マルチカノニカル法; 拡張アンサンブル法; 核酸

我々はこれまで、タンパク質の立体構造予測問題に、物理学の分野で開発された、徐冷モンテカルロ法やマルチカノニカル法適用することを提唱してきた。徐冷法ではモンテカルロ法とともに、分子動力学法でのシミュレーションが簡単に実現できるが、マルチカノニカル法の分子動力学法版は単純ではない。タンパク質の分野では、モンテカルロ法よりも分子動力学法が使われることが多いので、これは重要な問題である。よって、本年度は、まずマルチカノニカル分子動力学法を開発した。更には、ランジバン法及びハイブリッド法のマルチカノニカル法版も同時に開発した。これら3つの方法の有効性を調べた結果、ハイブリッド法が一番有効なことが示された。更に、アミノ酸数56のタンパク質ProteinGのシミュレーションを継続した。このタンパク質のX線回析実験によって得られた構造は1本のαヘリックスと4本のβストランドからなる1枚のβシート構造を持っている。昨年までは徐冷法によるシミュレーションを行ってきたが、本年度は1/k法によるシミュレーションを行った。初期構造は、徐冷法の時と同じく、完全にランダムな構造を採用した。この計算において、最小エネルギー構造がX線回析実験で得られた構造と同じ位置にαヘリックスを持つことで示した。また、このシミュレーションの結果から任意の温度のカノニカル分布が再現できるが、それから、%αヘリックス度と%βストランド度を残基番号の関数として計算した結果、X線実験で得られた構造と同じ位置にヘリックスやストランドができやすいという結果が得られた。

The problem of qualitative three-dimensional structure prediction, physics, and the application of the method are discussed. The Xu Leng method is no different from the Mentekallo method, the molecular dynamics method is no different from the simple implementation, and the molecular dynamics version of the Mulkinokal method is no different from the pure version. Molecular dynamics method is used to solve many problems. This year, molecular dynamics was developed. In addition, the development of the new technology and the new technology is also in progress. The results of the three methods are as follows: In addition, the number of amino acids 56 in the sample was reduced to 100. The X-ray analysis of this kind of structure shows that the structure is composed of one original alpha and four original beta structures. Last year, the law was adopted, and this year, the law was adopted. The initial structure is different from the original structure. The calculation results show that the structure of the minimum number of particles in the X-ray analysis results in the structure of the same particle in the same position. The results of this study include the following: (1) The distribution of arbitrary temperature ranges is reproduced,(2) The distribution of temperature ranges is calculated,(3) The distribution of temperature ranges is calculated,(4) The distribution of temperature ranges is calculated,(5) The distribution of temperature ranges is calculated,(6) The distribution of temperature ranges is calculated,(7) The distribution of temperature ranges is calculated,(8) The distribution of temperature ranges is calculated,(9) The distribution of temperature ranges is calculated,(10) The distribution of temperature ranges

项目成果

U.Hansmann,Y.Okamoto,and F.Eisonmanger: "Molecular dynamics,Langerin,and hybrid Monte Carlo simulations in multicanonical ensemble" Chemical Physics Letters. 259. 321-330 (1996)

U.Hansmann、Y.Okamoto 和 F.Eisonmanger：“多规范系综中的分子动力学、Langerin 和混合蒙特卡罗模拟”化学物理快报。

U.Hansmann,and Y.Okamoto: "Monte Carlo simurations in generalized ensemble : multicanonical algorithm review simulated temporing" Physical Review E. 54. 5863-5865 (1996)

U.Hansmann 和 Y.Okamoto：“广义系综中的蒙特卡洛模拟：多规范算法回顾模拟临时”物理评论 E. 54. 5863-5865 (1996)

U.Hansmann and Y.Okamoto: "Numerical comparisons of three recently proposed algorithms in the protein folding problem" Journal of Computational Chemistry. (印刷中). (1997)

U.Hansmann 和 Y.Okamoto：“蛋白质折叠问题中三种最近提出的算法的数值比较”计算化学杂志（1997 年）。

M.Kinoshita,Y.Okamoto,and F.Hirata: "Calculation of hydration free energy for a solute with many atomic sites using the RISM theory ; robust and efficient Algorithm" Journal of Computational Chemistry. (印刷中). (1997)

M.Kinoshita、Y.Okamoto 和 F.Hirata：“使用 RISM 理论计算具有多个原子位点的溶质的水合自由能；稳健且高效的算法”计算化学杂志（1997 年）。