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当センターを利用した研究成果の紹介

生体分子マシンの機能ダイナミクスのシミュレーション

機能ダイナミクスは、生体分子マシンが働く仕組みを理解する上で必要不可欠である。例えば、膜輸送タンパク質（トランスポーター）は、内向き開構造と外向き開構造の間をいったりきたりすることで、膜をこえた基質輸送を行っている。このような生体分子マシンの全原子モデルでのシミュレーション系は数十万原子数にも及び、機能発現にかかる時間ミリ秒スケールの直接的なシミュレーションは困難であるが、ダイナミクスの促進や遷移ダイナミクスを集中的にサンプリングする手法によって、機能発現の瞬間の分子メカニズムを解明している。
K. Okazaki, D. Wöhlert, J. Warnau, H. Jung, Ö. Yildiz, W. Kühlbrandt and G. Hummer, Nat. Commun. 10, 1742 (2019)

第一原理反応ダイナミクスと反応経路自動探索

化学反応は固有反応座標（IRC）に沿って起こるのか？ 金5量体に対しab initio MD計算による古典軌道をグローバル反応経路地図上にマッピングして動的経路を解析し、反応経路跳躍の概念を提案。

T. Tsutsumi, Y. Harabuchi, Y. Ono, S. Maeda, and T. Taketsugu, Phys. Chem. Chem. Phys., 20, 1364 (2018).

表面触媒反応の理論シミュレーション

アミド化合物は広く医農薬品に利用されています。スーパーコンピューターを利用した量子化学計算によって、アミド化反応を高効率に実現するNb2O5表面の触媒活性の要因を明らかにしました。
P. Hirunsit, T. Toyao, S. M. A. H. Siddiki, K. Shimizu, M. Ehara, ChemPhysChem (2018).

アミロイド線維の非対称性：分子動力学シミュレーション

認知症の１つであるアルツハイマー病はアミロイドベータ（Aβ）ペプチドというペプチドが凝集してアミロイド線維という線維状の物質を形成することで引き起こされる．これまでアミロイド線維は一方向にしか伸長しないことが知られていたが，その理由は明らかになっていなかった．分子動力学シミュレーションによりAβアミロイド線維の構造と揺らぎが右端と左端で異なることを発見し，これがアミロイド線維伸長の一方向性の理由であることを明らかにした．この成果はアルツハイマー病の原因物質が生成されないようにするための薬剤開発に応用されることが期待される。

H. Okumura and S. G. Itoh, Sci. Rep. 6 (2016) 38422 (9 pages).

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新着情報

2020-04-09 新規申請受付再開のお知らせ(4/9)

4/9 より NOUS での施設利用(A)の新規申請受付を開始しました。
IMS-RCCS-A のカテゴリーより申請下さい。詳細情報については利用申請/報告に関する情報以下に順次追加していきます。
2020-04-06 年次更新作業

4/6(月)-4/8(水)の日程で年次更新作業を行っています。
新規ユーザの登録や各種設定変更(SSH鍵、ログインシェル)も一時受付を停止しております。4/8(水) の午後くらいに可能となる予定ですので、今しばらくお待ち下さい。
(追記) 作業は無事終了し、4/8 17:00 より予定通り運用を再開しています。
2020-03-31 (4/1-4/8) 新申請システム NOUS への移行に伴う新規受付の一時停止

4/1-4/8 の間システム移行作業のために新規受付を停止しておりましたが、4/9 より新規受付を再開しました。

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