| 概要 | 本研究では,タンパク質を構成するアミノ酸配列は既知であるが,その立体構造が未知であるタンパク質に対して,コンピュータシミュレーションによりタンパク質の立体構造予測を行う.タンパク質を構成する原子およびそれを取り巻く溶液に作用する力を算出し,構造の持つエネルギーを最小化することにより構造を予測する.その際には,タンパク質のエネルギーを算出するシミュレータと,最小値を求める最適化手法が重要となる.本研究では,名古屋大学の岡本佑幸教授が開発しているタンパク質エネルギー算出シミュレータを利用し,エネルギー最小値を求めるための最適化手法を開発する.開発する最適化手法は,分子動力学(molecular dynamics, MD)および遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm,GA)のハイブリッドアルゴリズムである.GAは生物の遺伝と進化を模倣した最適化アルゴリズムの一つであり,複数のMDシミュレーションを平行に稼働させ,定期的に情報交換を行い,その都度GAの操作を行うことで,これまで必要とされてきた莫大な計算時間を短縮させる.さらに,実時間内でシミュレーションを完成させるために,並列処理を行うPCクラスタの構築を行う.特に,一般にも利用できることを念頭に,本年度発売されるWindows HPC サーバーをOSとするPCクラスタでの検討を行う.
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