チームリーダー
杉田有治 D.Sci.

分子機能シミュレーション研究チーム

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「富岳」などのスパコンを使って、生体分子機能を理解するためのシミュレーション研究を行います

当チームでは、「富岳」などのスパコンを用いた分子動力学シミュレーションを行い、蛋白質や核酸、糖鎖、脂質膜など生体分子の構造・ダイナミクス・機能の関係を解明します。分子動力学シミュレーションから自由エネルギー変化を求める様々な手法を開発し、分子動力学ソフトウェアGENESISに導入・公開します。これにより、基礎科学研究だけでなく、創薬応用計算にも貢献していきます。

研究テーマ

細胞内分子混雑環境でのタンパク質と水の構造とダイナミクス
タンパク質大規模構造変化のシミュレーションと実験データの解析
ブラウン運動シミュレーションを用いた長時間ダイナミクス

主要論文

Kasahara K, Re S, Nawrocki G, et al.
Reduced efficacy of a Src kinase inhibitor in crowded protein solution.
Nature Communications 12(1), 4099 (2021) doi: 10.1038/s41467-021-24349-5

Mori T, Jung J, Kobayashi C, et al.
Elucidation of interactions regulating conformational stability and dynamics of SARS-CoV-2 S-protein.
Biophysical Journal 120(6), 1060-1071 (2021) doi: 10.1016/j.bpj.2021.01.012

Oshima H, Re S, Sugita Y.
Prediction of Protein-Ligand Binding Pose and Affinity Using the gREST+FEP Method.
Journal of Chemical information and Modeling 60(11), 5382-5394 (2020) doi: 10.1021/acs.jcim.0c00338

Kim S, Oshima H, Zhang H, et al.
CHARMM-GUI Free Energy Calculator for Absolute and Relative Ligand Solvation and Binding Free Energy Simulations.
Journal of Chemical Theory and Computation 16(11), 7207-7218 (2020) doi: 10.1021/acs.jctc.0c00884

Re S, Oshima H, Kasahara K, et al.
Encounter Complexes and Hidden Poses of Kinase-Inhibitor Binding on the Free-Energy Landscape.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 116, 18404-18409 (2019) doi: 10.1073/pnas.1904707116

Oshima H, Re S, Sugita Y.
Replica-Exchange Umbrella Sampling Combined with Gaussian Accelerated Molecular Dynamics for Free-Energy Calculation of Biomolecules.
Journal of Chemical Theory and Computation 15(10), 5199-5208 (2019) doi: 10.1021/acs.jctc.9b00761

Niitsu A, Re S, Oshima H, et al.
De Novo Prediction of Binders and Nonbinders for T4 Lysozyme by gREST Simulations.
Journal of Chemical information and Modeling 59(9), 3879-3888 (2019) doi: 10.1021/acs.jcim.9b00416

Oshima H, Re S, Sakakura M, et al.
Population Shift Mechanism for Partial Agonism of AMPA Receptor.
Biophysical Journal 116(1), 57-68 (2019) doi: 10.1016/j.bpj.2018.11.3122

Re S, Watabe S, Nishima W, et al.
Characterization of Conformational Ensembles of Protonated N-glycans in the Gas-Phase.
Scientific Reports 8(1), 1644 (2018) doi: 10.1038/s41598-018-20012-0

Feig M, Yu I, Wang PH, et al.
Crowding in Cellular Environments at an Atomistic Level from Computer Simulations.
The Journal of Physical Chemistry. B 121(34), 8009-8025 (2017) doi: 10.1021/acs.jpcb.7b03570

Yu I, Mori T, Ando T, et al.
Biomolecular interactions modulate macromolecular structure and dynamics in atomistic model of a bacterial cytoplasm.
Elife 5, e19274 (2016) doi: 10.7554/eLife.19274