平成25（2013）年度　一般研究１実施報告書

課題番号	25−共研−1026	分野分類		統計数理研究所内分野分類		h
				主要研究分野分類		3
研究課題名	タンパク質電子構造におけるデータマイニング研究
フリガナ 代表者氏名	サトウ フミトシ 佐藤 文俊		ローマ字		Sato Fumitoshi
所属機関	東京大学
所属部局	生産技術研究所
職　　名	教授

研究目的と成果（経過）の概要

　申請者らは、タンパク質などの巨大分子の電子状態をありのまま計算する量子化学計算プログラムProteinDFの開発を行っている。タンパク質の電子状態を系統的に求め、タンパク質ドメインとの関連性を探ることは、タンパク質質工学の発展に重要な役割を果たすと考えられる。本研究では、量子論に基づくタンパク質電子状態計算の自動化と、 タンパク質ドメインに注目したデータマイニング技術の開発を目的とした。
　タンパク質電子状態計算のハイスループット化を図るために、分散メモリ型大型計算機に適した計算アルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは、電子状態計算において計算律速な分子積分をSCF繰り返し計算の前に1度だけ計算し、SCF繰り返し計算中は行列計算によって解を求める手法である。行列計算にBLAS等を用いることによって、計算機に適した高速演算が可能となった。この他に開殻計算が可能なUKS/ROKS計算手法の高速化、エネルギー微分による力計算の高速化を行い、タンパク質電子構造の大量計算への環境が整った。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

1. T. Hirano, F. Sato, International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4), 2013 (東京).
2. T. Hirano, F. Sato, 15th International Conference on Density Functional Theory and its Applications, 2013 (Durham).
3. 平野敏行、佐藤文俊, 第36回日本分子生物学会年会, 2013 (神戸).
4. K. Chiba, T. Hirano, F. Sato, M. Okamoto, Int. J. Quant. Chem., 113, 2345, 2013.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究会は開催しなかった。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
千葉 貢治	東京大学
平野 敏行	東京大学