第一分科会

タイトル

　分子シミュレーションで探る生体分子間相互作用の動的プロセス

• 講師：北尾 彰朗 先生　(東京科学大学・教授 　量子科学技術研究開発機構・客員研究員 ) 研究室HP

• 担当：松田 定治　(総合研究大学院大学 M2)

• 担当連絡先：sec1(at)ymsa.jp

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紹介文

細胞内などの生体環境では、多種多様な分子が混在し、それらが相互に作用し合うことで生命現象が維持されています。この複雑なシステムを制御する鍵となるのが、分子間相互作用によって引き起こされる「複合体の形成」「機能の発現」「解離」といった一連の動的なプロセスです。これらは極めて過渡的な現象であるため、原子解像度の情報を得ることは容易ではありません。この分科会では、こうした観測が困難な動的プロセスに対し、分子シミュレーションを用いて分子科学的なメカニズムを解明するアプローチについて概説します。

講義概要（予定）

   I. 分子シミュレーションの歴史とその基礎

  II. 生体分子系の特徴と諸問題

 III. 自由エネルギー計算の基礎

 IV. 強化サンプリング法

  V. 生体分子間相互作用の動的プロセス

第一分科会担当者コメント

　　　担当：松田 定治　(総合研究大学院大学 M2)

　第一分科会では、東京科学大学ならびに量子科学技術研究開発機構でご活躍の北尾彰朗先生をお招きし、生体分子の複雑な挙動を理解するのに有用な分子シミュレーションの理論と方法についてご講義をいただきます。

　分子シミュレーションは、分子の構造や機能、分子同士の相互作用をつぶさに理解するための強力なツールです。対象が有機分子であれ無機分子であれ、また単分子であれ結晶であれ、原子・分子の動的な挙動をミクロな視点から紐解くこの手法は、あらゆる物質の性質を根源的に理解するための共通言語なのです。計算機科学の目覚ましい発展により、分子シミュレーションは巨大で複雑な分子の挙動さえも捉えることが可能になっており、その最たる例が生体分子です。

　生体分子は、分子夾雑な系にあって常にその形を変え、ときには互いに引き合い、また離れることでその役割を果たしています。生体分子の機能発現にかかわるこうした動的で稀な移り変わりを実験的に捉えることは困難を極めます。分子シミュレーションは、こうした現象に物理的洞察を与えることができる唯一無二の手法だと言えるでしょう。

　計算機は、我々が与える入力に対して必ず何かしらの出力を返してきます。分子シミュレーションの結果を正確に解釈するには、その理論と方法に関する深い理解が欠かせません。第一分科会のカリキュラムは、分子シミュレーションの基礎から最先端のトピックまでが一筋の線でつながる構成となっています。「計算機の中をブラックボックスにしない」ための理論的背景を、この分野の第一線でご活躍の北尾先生から直接学べる貴重な機会です。

　分子シミュレーションを専門とする方はもちろん、実験主体の研究者にとっても、「自分の対象とする分子が、本当はどう動いているのか見てみたい」――そんな純粋な好奇心を持つ方なら、どなたでも大歓迎です。分野の垣根を越え、熱意ある皆様のご参加を心よりお待ちしております！