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J-GLOBAL ID：201902233715618852   整理番号：19A0962898

強化サンプリング技術を用いた生体分子の配置空間と経路空間の探索-生体分子機能の機構と動力学の探索【JST・京大機械翻訳】

Exploring Configuration Space and Path Space of Biomolecules Using Enhanced Sampling Techniques-Searching for Mechanism and Kinetics of Biomolecular Functions

著者 (5件)： Fujisaki Hiroshi (Department of Physics, Nippon Medical School, 1-7-1 Kyonan-cho, Musashino, Tokyo 180-0023, Japan) ,  Fujisaki Hiroshi (AMED-CREST, Japan Agency for Medical Research and Development, 1-1-5 Sendagi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8603, Japan) ,  Moritsugu Kei (Graduate School of Medical Life Science, Yokohama City University, 1-7-29 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama 230-0045, Japan) ,  Matsunaga Yasuhiro (RIKEN Center for Computational Science, 7-1-26 Minatojima-minamimachi, Chuo-ku, Kobe, Hyogo 650-0047, Japan) ,  Matsunaga Yasuhiro (JST PRESTO, 4-1-8 Honcho, Kawaguchi, Saitama 332-0012, Japan)
資料名： International Journal of Molecular Sciences (Web)  (International Journal of Molecular Sciences (Web))
巻： 19  号： 10  ページ： 3177  発行年： 2018年 
JST資料番号： U7038A  ISSN： 1422-0067  CODEN： IJMCFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 蛋白質のような生体分子の機能を理解するためには,構造だけでなく,それらの立体配座変化および速度論を特性化する必要があるが,その原子論的詳細は実験的および計算的に得ることが困難である。ここでは,生体分子の立体配座サンプリングとそれらの速度論の計算のための新しい増強サンプリング技術を用いた最近の計算研究をレビューした。生体分子の自由エネルギー景観を効率的に特性化するために,原子論的モデルと粗粒モデルの組合せシステムを用いたマルチスケール増強サンプリング法を導入した。ハミルトニアンレプリカ交換のアイデアに基づいて,バイアスなしで原子論的モデルの統計的性質を回復できる。次に,高次元空間における多次元曲線に沿った最小自由エネルギー経路を計算するための経路探索法としてストリング法を導入した。最後に,経路サンプリングのアイデアに基づく生体分子の動力学を計算するための新しい方法を紹介した。一つはOnsagerMachlup作用法であり,もう一つは重み付きアンサンブル法である。生体分子系への上記の方法のいくつかの応用についても議論し,例示した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 配座転移 ,  キャラクタリゼーション ,  自由エネルギー ,  モデル ,  計算機シミュレーション ,  経路探索 ,  バイアス ,  *速度論 ,  タンパク質 ,  立体配座 ,  ハミルトニアン
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  レプリカ交換 ,  マルチスケール ,  粗粒モデル ,  *生体分子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 分子動力学シミュレーション ,  稀な事象 ,  ストリング法 ,  多重スケール増強サンプリング ,  加重アンサンブル ,  多剤輸送体 ,  Onsager-Machlup作用

分類 (3件)： 蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H) ,  分子構造  (EB03020Y)

引用文献 (113件)：

• Petsko, G.A.; Ringe, D. Protein Structure and Function (Primers in Biology); New Science Press Ltd.: London, UK, 2008.
• Berman, H.M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T.N.; Weissig, H.; Shindyalov, I.N.; Bourne, P.E. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242.
• Murata, K.; Wolf, M. Cryo-electron microscopy for structural analysis of dynamic biological macromolecules. Biochim. Biophys. Acta Gen. Subj. 2018, 1862, 324-334.
• Srajer, V.; Schmidt, M. Watching proteins function with time-resolved X-ray crystallography. J. Phys. D Appl. Phys. 2017, 50, 373001.
• Vos, M.H.; Liebl, U. Time-resolved infrared spectroscopic studies of ligand dynamics in the active site from cytochrome c oxidase. Biochim. Biophys. Acta (BBA)-Bioenerget. 2015, 1847, 79-85.

タイトルに関連する用語 (7件)： 強化 ,  サンプリング ,  生体分子 ,  配置空間 ,  経路 ,  探索 ,  動力学