複雑反応系に対するダイナミックス理論の基礎構築

为复杂反应系统奠定动力学理论基础

• 批准号: 19029030
• 负责人: 小松崎 民樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19029030/
• 关键词: 化学反応ダイナミックス; 相空間構造; カオス力学系; 蛋白質ダイナミックス

複雑反応系ダイナミックスにおける相空間の構造解析理論の構築:従来の統計的反応論では、反応速度定数の存在が自明のものとされ、ポテンシャル井戸内における存在確率は指数関数的な時間変化をすると考えられている。しかし統計的反応論の前提であるエルゴード性が成り立たない場合、ポテンシャル井戸内の存在確率が必ずしも指数的な時間変化をするとは限らない。ポテンシャル井戸内におけるエルゴード性の仮定を満たさない反応論のモデルを用いて、ベキ的な挙動における相空間構造を解析した。このモデルでは、ポテンシャル井戸内における古典軌道の滞在時間分布において比較的短い滞在時間にベキ的な分布が見られる一方、長時間の滞在時間分布は指数的になっている。相空間構造を解析した結果、ベキ的挙動の軌道が非線形共鳴から離れたところを動いていること、これに対して指数的な軌道が共鳴の交差を中心とした領域を動いていることが判明した。これらは、非エルゴード的なポテンシャルでは複数の異なる統計的挙動を観測できることを意味しており、同様の結果が、HCN→CNHの異性化反応においても見出された。蛋白質フォールディングにおける粗視化されたスケールに現れる協同性を評価するために、無限小変位に対する軌道不安定性を評価するリヤプノフ指数を有限空間スケールに一般化した有限サイズリヤプノフ指数と主成分解析を融合した新しい解析手法を開発した。46ビーズたんぱく質モデルの折り畳みダイナミックスに適用し、折り畳み温度において、(天然状態を探し当てるための)変性状態のダイナミックスは、粗視化された有限空間スケールにおいては、数学的に探索効率がもっともよいと知られるLevy飛行的な弾道的拡散運動をしていることなどを新規に明らかにした。

Complex 雑 anti 応 department ダ イ ナ ミ ッ ク ス に お け る phase space の の structural analysis theory to construct: 従 to statistical theory of reverse 応 の で は, anti 応 speed limit の が self-evident の も の と さ れ, ポ テ ン シ ャ ル well opens に お け る existence of probabilistic は index number of masato な time variations of を す る と exam え ら れ て い る. し か し statistical theory of reverse 応 の premise で あ る エ ル ゴ ー ド sex が made into り た な い occasions, ポ テ ン シ ャ ル well opens の existence of probabilistic が will ず し も index な time variations of を す る と は limit ら な い. ポ テ ン シ ャ ル well opens に お け る エ ル ゴ ー ド sex の 仮 set を against た さ な い theory of reverse 応 の モ デ ル を with い て, ベ the キ な 挙 dynamic に お け る phase space structure analytical し を た. こ の モ デ ル で は, ポ テ ン シ ャ ル well opens に お け る classical orbit の lag in time distribution に お い て comparing short い lag in time に ベ キ な distribution が see ら れ る の side, long time lag in time distribution は index に な っ て い る. Phase space structure analytical し を た results, ベ キ 挙 move の orbit が nonlinear resonance か ら from れ た と こ ろ を dynamic い て い る こ と, こ れ に し seaborne て index な track が resonance の job を center と し を た field dynamic い て い る こ と が.at し た. こ れ ら は, non エ ル ゴ ー ド of な ポ テ ン シ ャ ル で は plural の different な る statistical 挙 move を 観 measuring で き る こ と を mean し て お り, with others in の results が, HCN and CNH の subjects the 応 に お い て も shows さ れ た. Protein フ ォ ー ル デ ィ ン グ に お け る coarse visualization さ れ た ス ケ ー ル に now れ る collaborative を review 価 す る た め に, infinitesimal - a に す seaborne る orbit labile を review 価 す る リ ヤ プ ノ フ index を limited space ス ケ ー ル に generalization し た limited サ イ ズ リ ヤ プ ノ フ index と principal component analytical を fusion し た new し い parsing technique を open 発 し た. 46 ビ ー ズ た ん ぱ く qualitative モ デ ル の fold り 畳 み ダ イ ナ ミ ッ ク ス に applicable し, folding り 畳 み temperature に お い て, (natural state を agent し when て る た め の) - state の ダ イ ナ ミ ッ ク ス は, rough visualization さ れ た limited space ス ケ ー ル に お い て は, mathematics に exploration working rate が も っ と も よ い と know ら れ る Levy flight な 弾 way Company are scattered movement を し て い る こ と な ど を new rules に Ming ら か に し た.

项目成果

Anomalous Diffusionin Folding Dynamics on Minimalist Protein Landscape

极简蛋白质景观中折叠动力学的异常扩散

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physical Review Letters 99
• 作者: Yasuhiro Matsunaga;Chun Biu Li;and Tamiki Komatsuzaki
• 通讯作者: and Tamiki Komatsuzaki

Fractional behavior in Hamiltonian Chaos Describing Reactions

描述反应的哈密顿混沌中的分数行为

• 发表时间: 2007
• 作者: Akira Shojiguchi;Chun-Biu Li;Tamiki Komatsuzaki;Mikito Toda
• 通讯作者: Mikito Toda

How stable and unstable manifold entangle with each other and what is essentially new in systems with more than 2 dof?

稳定流形和不稳定流形如何相互纠缠？超过 2 个自由度的系统有哪些本质上的新变化？

• 发表时间: 2008
• 作者: 寺本 央;小松崎 民樹
• 通讯作者: 小松崎 民樹

生体分子時系列情報から 我々は何を学び取ることができるか?

我们可以从生物分子时间序列信息中学到什么？

• 发表时间: 2007
• 作者: Yasuko Shiga;Kanji Akahori;小松崎 民樹
• 通讯作者: 小松崎 民樹

Aiming at the universal understanding of molecular systems in terms of theories of dynamical system

旨在从动力系统理论角度对分子系统的普遍理解

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Sei;C. Li and T. Komatsuzaki;H. Teramoto and T. Komatsuzaki;寺本 央
• 通讯作者: 寺本 央