シミュレーションの条件と手順

表1  EF1およびEF2ペプチドのアミノ酸配列 Peptides Amino acid sequences

EF1 Ace-DYATLQLQEGRLHFMFDLG-Nme EF2 Ace-DFATVQLRNGFPYFSYDLG-Nme

2.11.2. レプリカ交換法シミュレーションの条件と手順

  本研究において，レプリカは48個用意した．温度は300 Kから450.5 Kの範囲に設 定した．それぞれのレプリカの温度間隔は2.5 Kから4 Kおきに設定した．各レプリ カの温度は表2に示した．ここで示す温度間隔は，レプリカ間の交換確率が約0.3に するために，短いレプリカ交換シミュレーションを繰り返し行い，経験的に得られた 間隔である．力場は Amber99sb-ildnを用いた[72]．水は TIP3P モデル[73]を使用し，

水分子の数は，EF1においては 7,953個，EF2 においては 7,011個を加えた．系の境 界条件は周期境界条件を使用した．水を含めた系を用意する際，系を中性に保つため，

対イオンとして，EF1においてはナトリウムイオンを2つ，EF2においては，ナトリ ウムイオンを1つ加えた．

  温度制御と圧力制御はそれぞれ能勢・フーバー熱浴，パリネロ・ラーマン法を用い た．ただし，緩和過程においてのみ，温度制御は速度スケーリング法を用いて行った．

温度，体積一定の条件下（NVT: 粒子，体積，温度一定）のシミュレーションにおい ては，体積が一定になるようにシミュレーションを行う系の大きさを固定した．

  はじめに，系を用意したのち，配置した水およびペプチドが無理のない位置になる よう，エネルギー最小化を行い，300 K，1 barの条件下（NPT: 粒子，圧力，温度一定）

で1 ns緩和のシミュレーションを行った．次に300 K，NVTの条件下で1 ns緩和のシ ミュレーションを行った．その後，緩和後に 48 個のレプリカを作成し，各レプリカ のそれぞれの温度（300 Kから450.5 K）でNVTの条件下で緩和を行った．各レプリ カの緩和が終わった後，各レプリカをNVTの条件下で独立に60 nsのシミュレーショ ンを行う．この時，各レプリカ間の交換頻度は2 psに設定した．解析には，初期構造 の依存があるため，5-60 nsの軌跡を用いた．

表2 各レプリカの温度

Replica 1 300 K Replica 18 346 K Replica 35 402 K

2 302.5 K 19 349 K 36 405.5 K

3 305 K 20 352 K 37 409 K

4 307.5 K 21 355 K 38 412.5 K

5 310 K 22 358 K 39 416 K

6 312.5 K 23 361 K 40 419.5 K

7 315 K 24 364 K 41 423 K

8 317.5 K 25 367 K 42 426.5 K

9 320 K 26 370.5 K 43 430.5 K

10 322.5 K 27 374 K 44 434.5 K

11 325 K 28 377.5 K 45 438.5 K

12 328 K 29 381 K 46 442.5 K

13 331 K 30 384.5 K 47 446.5 K

14 334 K 31 388 K 48 450.5 K

15 337 K 32 391.5 K

16 340 K 33 395 K

17 343 K 34 398.5 K

2.11.3. シミュレーションの条件と手順

  EF1およびEF2の初期構造はレプリカ交換法と同様の方法で準備した．配列は，表 1 に示してある．水は TIP3P モデルを使用し，水分子の数は，EF1 においては 7,118 個，EF2においては7,100個を加えた．系の境界条件は周期境界条件を使用した．系 を中性に保つため，対イオンとして, EF1においてはナトリウムイオンを2つ，EF2に おいては，ナトリウムイオンを1つ加えた．系の緩和において，温度制御および圧力 制御はそれぞれ速度スケーリング法，パリネロ・ラーマン法を用いた．緩和後の分子 動力学シミュレーションにおいて，圧力制御は緩和と同様にパリネロ・ラーマン法を 用いた．温度制御は能勢・フーバー熱浴を用いた．

  系を用意したのち，配置した水およびペプチドが接近しすぎない位置になるよう，

エネルギー最小化を行った．その後，系が設定温度（300 K）になるよう等温定積下で 緩和を1 ns行い，系が設定する圧力（1 bar）になるよう常温常圧下で緩和を50 ns行 った．緩和終了後，等温定圧下で2 µsのシミュレーションを行った．シミュレーショ ンは，EF1およびEF2，それぞれ2回ずつ行った．それぞれ2回のシミュレーション の違いは，水の初期配置および初期速度である．