小タンパク質系の拡張アンサンブル法に基づいたモンテカルロシミュレーション

小タンパク質系の拡張アンサンブル法に基づいた

モンテカルロシミュレーション

光武亜代理 （ 慶大・理工）、杉田有治（ 東大・分子細胞）、岡本祐幸（ 分子研、総研大） 我々は、アミノ酸配列の情報のみから計算機シミュレーションにより、小タンパク質 の立体構造を予測したり、フォールデ ィング機構を詳細に調べることを目的として いる。シミュレーションを行う際、無数のエネルギー極小状態が存在するため、エ ネルギー極小状態にトラップされないための効率のよいサンプリング法が必要であ る。我々は、これを行うために、拡張アンサンブル法を用いている。拡張アンサン ブル法とは、従来のカノニカルモンテカルロ法が、ボルツマン因子に基づいてサン プルするのに対し、非ボルツマン因子を用いて状態をサンプルする方法である。こ れより、エネルギー空間上をランダムウォークし、広い構造空間の探索を実現する。 良く知られている方法として、マルチカノニカル法、シミュレーティド・テンパリン グ法、レプリカ交換法などが上げられる。最近は、より大きな系に拡張アンサンブ ル法を適用するために、これらの方法を結合することにより、新しい拡張アンサン ブル法の開発することを行ってきた。マルチカノニカル法や、シミュレーティッド・ テンパリング法は、一度重み因子が決定すれば、非常に強力な方法であるが、この 重み因子を決定するのが難しく、熟練しなくてはいけない。新しく開発した方法は、 重み因子を短いレプリカ交換法から決定する方法であり、従来よりも簡単に重み因 子を決定することができる。我々は、これらの方法をレプリカ交換マルチカノニカ ル法 、マルチカノニカルレプリカ交換法 、レプリカ 交換シミュレーティッド ・テンパリング法 と呼んでいる（レビュー 。 ここでは、これらの方法について述べ、ペプチド 系で得られた結果について報告す る。 参考文献