新学術領域研究「柔らかな分子系」第9回ワークショップ
「柔らかな系を扱う自由エネルギー計算手法」


1. 日時：　2015年3月16日（月）−17日（火）


2. 場所：　東北大学理学研究科化学専攻　第1講義室（青葉山キャンパス）
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/profile/campus/01/aobayama/index.html
上のキャンパスマップで、8番の建物


3. 趣旨：
　柔らかで自由度の大きな系を理解するために、自由エネルギーの計算は
理論面における共通の関心事である。実際にいろいろな分野で多様で、しかも
共通性をもった計算手法が用いられている。本領域で自由エネルギー計算に
関わる研究者が分野を超えて、その計算手法やその原理、アルゴリズムなどにつ
いて互いに理解を深め合う。講師の先生には十分な時間をとっていただき、
研究成果よりも、その計算手法の詳細に重点を置く研究会とする予定である。


4. プログラム：

1日目（3月16日）
13:00 - 16:00 森下徹也（産総研）
	「LogMFDによるレア・イベントサンプリングと自由エネルギー計算」

16:00 - 16:30 山守優（東大分生研）
	「マルチスケールサンプリング手法 MuSTAR MD を用いた自由エネルギー計算」

16:30 - 17:00 高橋英明（東北大理）
	「QM/MM-ER法による電子密度揺らぎの自由エネルギー解析」

17:00 - 17:30 林重彦（京大理）
	「QM/MM 自由エネルギー構造最適化法の理論と思想」

17:30 - 18:00 森俊文（分子研）
	「効率的な自由エネルギー計算と構造サンプリングに向けたIntegrated Hamiltonian Sampling法の開発」

2日目（3月17日）
 9:00 - 12:00 藤崎弘士（日本医大）
	「生体分子における反応経路とキネティックスの計算手法」

13:00 - 16:00 山下雄史（東大先端研）
	「創薬科学における結合自由エネルギー予測法の展開」


5. 講師：
＊ 森下徹也博士（産総研）
「LogMFDによるレア・イベントサンプリングと自由エネルギー計算」

　LogMFDはlogarithmic mean-force dynamics の略称で、反応座標を仮想的な
力学変数と見なし、自由エネルギーをそのポテンシャル関数とすることで時間発展
させる手法である。
これにより通常のMD計算より遥かに効率良く自由エネルギー障壁を越えることが
可能となり、計算の大幅な短縮が可能となる。また構造（位相空間点）のサンプ
リングを通してon-the-flyで自由エネルギーを求めることができる。これpost
processing を必要としない自由エネルギー計算手法であり、LogMFDが初めて実
現したものである。
講演ではモデル生体分子に対するベンチマーク計算結果もご紹介したい。


＊ 藤崎弘士博士（日本医大）
「生体分子における反応経路とキネティックスの計算手法」

　現在、計算機の演算能力はますます上がっているが、
タンパク質の構造変化に代表される、柔らかい分子系のレアイベントを
計算するにはまだ十分ではない。そこでここではレアイベントを計算する
ために必要となる最小自由エネルギー経路や、その上でのキネティックス
を計算するための手法について解説と議論を行う。


＊ 山下雄史博士（東大先端研）
「創薬科学における結合自由エネルギー予測法の展開」

　医薬品を設計する際に、最も重要になる物理量は結合自由エネルギーで
あろう。もちろん、ADMET（体内動態）など他にも調べるべきものはあるが、まずは
標的のタンパク質に結合しないことには薬効が期待できない。こうした観点か
ら、創薬科学では、これまで多くの結合自由エネルギー予測法が提案されてき
た。また、近年、10PFlopsの演算性能を誇るスーパーコンピュータ「京」が開発
されたことで、分子動力学シミュレーションに基づく高精度な自由エネルギー予
測法を創薬に応用する試みが始まっている。本講演では、創薬で使われる結合
自由エネルギーの計算手法や我々が始めている分子動力学シミュレーションに
基づく予測法を分子科学的観点から解説する予定である。


6. 参加申し込み
　参加申し込みは、以下の申し込みフォームを使用して、1月15日（木）までに
外崎さん（森田研秘書 m-tono_at_m.tohoku.ac.jp )にお願いします。

※　この申込みは締切りましたが、宿泊と旅費の補助に関わらない当日の参加も
　　歓迎します。


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氏名：

所属・身分：

宿泊希望 (*)：　有　無

旅費の補助希望（学生のみ） (**)：　有　無

備考：


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(*) 宿泊の詳細は、以下にお問い合わせください。

(**) 人数に限りがあるので、申し込みは先着順とさせていただきます。


7. 問い合わせ：
東北大学理学研究科化学専攻　森田明弘
e-mail: morita_at_m.tohoku.ac.jp
(_at_を@に置き換えてください）