文献

J-GLOBAL ID：202102252340077283   整理番号：21A1257961

生体系の分子シミュレーション 分子動力学ソフトウェアGENESISを用いたタンパク質-リガンド結合の自由エネルギー計算

Free-energy Calculation of Protein-Ligand Binding Using Molecular Dynamics Simulation Software “GENESIS”

著者 (4件)： 尾嶋拓 (理研 生命機能科学研究セ) ,  RE Suyong (医薬基盤研) ,  新津藍 (理研 開拓研究本部) ,  杉田有治 (理研 開拓研究本部)
資料名： シミュレーション  (Journal of the Japan Society for Simulation Technology)
巻： 40  号： 1  ページ： 22-28  発行年： 2021年03月15日 
JST資料番号： L0458A  ISSN： 0285-9947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ・多数の局所安定状態を持った複雑な形状をしている生体分子やリガンド結合を分子動力学(MD)シミュレーションするために,近年開発したインシリコ創薬における計算手法を紹介。
・リガンドの結合ポーズを探索するために,拡張アンサンブル法の1つであるレプリカ交換MDよりもさらに効率的なgREST(Generalized Replica Exchange with Solute Tempering)を提案。
・正確な自由エネルギー計算を行うためにリガンドを強制的に動かすREUS(Replica-Exchange Umbrella Sampling)と組み合わせた,gREST/REUS法もMDシミュレーションソフトウェアGENESISに実装。
・標的タンパク質に強く結合してその機能を阻害するリガンドの予測には結合親和性の評価が必要なので,結合ポーズの予測後に自由エネルギー摂動法(FEP)で予測するgREST+FEP法を提案。

シソーラス用語： *計算機シミュレーション ,  評価試験 ,  生体系 ,  *分子動力学 ,  シミュレーション ,  タンパク質 ,  分子 ,  自由エネルギー ,  *摂動法
準シソーラス用語： 分子シミュレーション ,  リガンド

分類 (3件)： 計算機シミュレーション  (JE11000H) ,  分子の性質一般  (BH05031D) ,  数値計算  (JE02000J)

引用文献 (15件)：

• M. Kamiya and Y. Sugita: Flexible Selection of the Solute Region in Replica Exchange with Solute Tempering: Application to Protein-Folding Simulations, J. Chem. Phys., 149, 072304 (2018)
• J. Jung, T. Mori, C. Kobayashi, Y. Matsunaga, T. Yoda, M. Feig and Y. Sugita: GENESIS: A Hybrid-Parallel and Multiscale Molecular Dynamics Simulator with Enhanced Sampling Algorithms for Biomolecular and Cellular Simulations, WIREs Comp. Mol. Sci., 5, 310/323 (2015)
• C. Kobayashi, J. Jung, Y. Matsunaga, T. Mori, T. Ando, K. Tamura, M. Kamiya and Y. Sugita: GENESIS 1.1: A Hybrid-Parallel Molecular Dynamics Simulator with Enhanced Sampling Algorithms on Multiple Computational Platforms, J. Comp. Chem., 38, 2193/2206 (2017)
• Y. Sugita and Y. Okamoto: Replica-Exchange Molecular Dynamics Method for Protein Folding, Chem. Phys. Lett., 314, 141/151 (1999)
• A. Niitsu, S. Re, H. Oshima, M. Kamiya and Y. Sugita: De Novo Prediction of Binders and Nonbinders for T4 Lysozyme by gREST Simulations, J. Chem. Info. Model., 59, 3879/3888 (2019)

タイトルに関連する用語 (7件)： 生体系 ,  分子シミュレーション ,  分子動力学 ,  ソフトウェア ,  タンパク質 ,  リガンド結合 ,  自由エネルギー計算