平成20年度 地球シミュレータ利用報告会

分子動力学シミュレーションを用いた大規模生体超分子系の機能解析

発表資料 (789KB)

1. プロジェクト名

分子動力学シミュレーションを用いた大規模生体超分子系の機能解析

Analysis of the function of a large-scale supra-biomolecule system by molecular dynamics simulation

2. プロジェクト責任者名

松本　淳

Atsushi Matsumoto

3. プロジェクトの目的

申請者らは生体超分子の超並列計算を可能にする分子動力学プログラムコードSCUBAの開発を行っている。これを用いることで既存プログラムでは実行が非常に困難である生体超分子の長時間シミュレーションを地球シミュレータ上で短期間に高速実行し、生体超分子の機能メカニズムの解明を目指す。

特に、本プロジェクトでは、DNA損傷修復誘導タンパク質MutSとDNAとの複合体の分子動力学シミュレーションを地球シミュレータ上で実行する。そして、DNA損傷修復誘導過程メカニズムの一端を解明する。

4. 今年度当初の計画

申請者らが開発している分子動力学プログラムコードSCUBAを用いて、既存プログラムでは困難である長時間にわたるDNA損傷修復誘導タンパク質MutSとミスマッチDNAの複合体の分子動力学シミュレーションを地球シミュレータ上で実行する。そして、MutSの損傷DNA認識メカニズムおよびDNA損傷修復誘導メカニズムの一端を明らかにする。

5. 今年度得られた成果、および達成度

成果

  • A. 分子動力学シミュレーションプログラムSCUBAの開発 : 長時間にわたる分子シミュレーションを高速に実行することが可能となった。
  • B. ミスマッチDNA認識に関わるMutSタンパク質の動的解析 : MutSタンパク質とDNAの熱的平衡化をほぼ完了し、MutSタンパク質の動的構造を解析中である。

達成度

  • A. 分子動力学シミュレーションプログラムSCUBAの開発 (100%)
  • B. DNA損傷修復誘導タンパク質MutSの動的構造解析 (50%)