权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

両親媒性分子により形成される膜小胞体のマルチスケール解析

两性分子形成的膜内质网的多尺度分析

基本信息

批准号：
05J52262
负责人：
杉井泰介
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J52262/
关键词：
lipid bilayer membrane molecular dynamics coarseーgrained molecular dynamics dissipative particle dynamics hybrid simulation interface vesicle multi-scale simulation permeation liposome

项目摘要

脂質二分子膜は生体膜の基本構造を形成しているため,生体膜機能の解析や赤血球挙動の解析,創薬等において重要な役割を担っている.また,近年では,脂質二分子膜からなる膜小胞体(リポソーム)がドラッグデリバリーシステムや人工酸素運搬体といった応用面において注目されている.本研究では,このような微小循環系における複雑な流動現象の解明を目的として,膜近傍における分子スケールでの現象から,膜小胞体の流れ場中における変形現象までを扱った解析を行っている.今年度行った研究は,以下の3点に要約できる.(1)分子動力学(Molecular Dynamics、MD)および粗視化分子動力学(Coarse-Grained MD, CGMD)による分子シミュレーション粗視化された分子モデルを用いたCGMD解析を行った.その結果を,原子スケールのMD解析の結果と比較し,粗視化モデルの検証を行った.検証した粗視化モデルは,後述するハイブリッドシミュレーションに用いた.(2)散逸粒子動力学法による分子シミュレーションメゾスケールにおける解析手法の一つである散逸粒子動力学法を用いた解析を行った.脂質二分子膜に対して,新たな界面定義を導入し,熱揺らぎのスペクトル解析を行った.その結果,膜の曲げ剛性係数が分子動力学法や実験から得られる値とよく一致することを示した。(3)MD法と連続体数値計算法のハイブリッドシミュレーションMD計算と連続体計算をカップリングさせるハイブリッド手法を用い,脂質膜近傍はCGMDを用い,遠方の溶媒は連続体的に扱う解析を行った.系内に平坦な膜が含まれる系およびベシクルが含まれる系に対して解析を行った.せん断流中における脂質分子の挙動や,速度プロファイル,ベシクルの形状などに関して議論を行い,全領域でCGMD計算を行った場合とハイブリッド計算を行った場合とでよく一致することを示した.

The lipid membrane is the basic structure of the membrane, the analysis of the function of the membrane, the analysis of the erythrocyte movement, the creation of the membrane, etc. In recent years, lipid bilayer membranes have been developed into membrane vesicles, and artificial acid transporters have been used in many applications. The purpose of this study is to clarify the complex flow phenomena in the micro-circulation system. The molecular flow phenomena in the vicinity of the membrane and the deformation phenomena in the flow field of the membrane cell are analyzed. This year's research, the following three points offer. (1)Molecular Dynamics (MD) and Coarse-Grained Molecular Dynamics (CGMD) are used in molecular dynamics analysis. The results of MD analysis of atomic cluster are compared with those of coarse cluster identification. The following is a summary of the results of the study. (2)The method of particle dynamics is applied to the analysis of molecules. Lipid two molecular membrane, a new interface definition introduced, heat transfer analysis of the first step. As a result, the flexural rigidity coefficient of the membrane is obtained by molecular dynamics method. (3)MD The method for calculating the number of lipid molecules is used in the calculation of the number of lipid molecules. The method for calculating the number of lipid molecules is used in the calculation of the number of lipid molecules. The system contains flat film, and the system contains flat film. The motion of lipid molecules in the middle of the flow, the speed, the shape, the behavior, the whole field, the CGMD calculation, the behavior, the behavior.