MESOCITEを使ったタンパク質の粗視化シミュレーションデータシートタンパク質などの分子量の大きなモデルをシミュレーションするときには、複数の原子のまとまりを1つの粒子とみなす粗視化モデルを導入することで大幅に計算コストを削減することが可能です。BIOVIA Materials Studioには、粗視化分子動力学法によるシミュレーションを行うための計算エンジンであるMesociteが搭載されています。すぐにシミュレーションが可能なように、プリインストールされた粗視化モデルのためのポテンシャルを使用することができます。また、BIOVIA Materials Studio Visualizerに搭載されている粗視化モデル作成ツールを利用して、タンパク質やメンブレンの複合モデルなどの複雑なモデルを簡単に作成することができます。文献[3]で提案されているアミノ酸の粗視化ルールに基づいてBIOVIA Materials Studio Visualizerで粗視化したタンパク質の構造。左: 全原子モデル (20435原子)、右: 粗視化モデル (2902粒子) 粗視化モデルの作成粗視化シミュレーションを行うためには、まず粗視化モデルを作る必要があります。BIOVIA Materials Studio Visualizerには、自分で定義したパターンや原子のグループに従って、全原子モデルから粗視化モデルを作成することや、任意の半径と重さで定義した粗視化粒子から粗視化分子モデルを作成することができます。それらのモデルは粗視化モデルテンプレートツールを使って、周期境界条件を課した任意の大きさのボックスの中に任意の形状で配置することができます。粗視化分子動力学計算 Mesociteには構造最適化計算や分子動力学計算などの機能が搭載されており、それらの計算の設定や実行をGUIから簡単に行うことができます。また、粗視化粒子に対するポテンシャルタイプの割り当てはMaterialsScriptの機能を使って、自分で定義したルールに基づいて自動的に割り当てることが可能です。得られた計算結果は、豊富な解析ツールが用意されておりますので、高度な解析を簡単に行うことができます。粗視化モデルのためのポテンシャル粗視化シミュレーションでは、粗視化粒子間の相互作用を表すポテンシャルの定義が必要となります。BIOVIA Materials StudioにはMS Martini1とShinoda20072の2つの粗視化モデル用のポテンシャルがプリインストールされています。また、それらのポテンシャルの編集や新しいポテンシャルの追加を行うための機能も搭載されていますので、拡張性にも優れています。ポテンシャルを自分で作成する場合には全原子の計算を行う必要がありますが、BIOVIA Materials Studioには、全原子のシミュレーションエンジンであるForciteも搭載されていますので、全原子シミュレーションと粗視化シミュレーションの連携を非常にスムーズに行うことができます。タンパク質の粗視化シミュレーション用のパラメータは、すでにいくつか発表されており、その中には、BIOVIA Materials Studioで利用可能な上記の2つのポテンシャルを拡張したものもあります3, 4。粗視化モデル作成ツールのGUI 参考文献 1. S.J. Marrink, H.J. Risselada, S. Yefimov, D.P. Tieleman, A.H. de Vries, “The MARTINI Force Field: Coarse Grained Model for Biomolecular Simulations”, J. Phys. Chem. B 111:7812-7824, 2007. 2. W. Shinoda, R. DeVane, M.L. Klein, “Multi-property Fitting and Parameterization of a Coarse Grained Model for Aqueous Surfactants”, Mol. Simul. 33:2736, 2007. 3. L. Monticelli, S.K. Kandasamy, X. Periole, R.G. Larson, D.P. Tieleman, S.J. Marrink, “The MARTINI Corase-Grained Force Field: Extension to Proteins”, J. Chem. Theory Comput. 4:819-834, 2008. 4. R. DeVane, W. Shinoda, P.B. Moore, M.L. Klein, “Transferable Coarse Grain Nonbonded Interaction Model for Amino Acids”, J. Chem. Theory Comput. 5:2115-2124, 2009. ダッソー・システムズの3Dエクスペリエンス・プラットフォームでは、12の業界を対象に各ブランド製品を強力に統合し、各業界で必要とされるさまざまなインダストリー・ソリューション・エクスペリエンスを提供しています。ダッソー・システムズは、3Dエクスペリエンス企業として、企業や個人にバーチャル・ユニバースを提供することで、持続可能なイノベーションを提唱します。世界をリードするダッソー・システムズのソリューション群は製品設計、生産、保守に変革をもたらしています。ダッソー・システムズのコラボレーティブ・ソリューションはソーシャル・イノベーションを促進し、現実世界をより良いものとするためにバーチャル世界の可能性を押し広げています。ダッソー・システムズ・グループは140カ国以上、あらゆる規模、業種の約19万社のお客様に価値を提供しています。より詳細な情報は、www.3ds.com（英語）、www.3ds.com/ja （日本語）をご参照ください。 Dassault Systèmes Corporate Dassault Systèmes 10, rue Marcel Dassault CS 40501 78946 Vélizy-Villacoublay Cedex France BIOVIA Asia Pacific ダッソー・システムズ・バイオビア株式会社 141-6020 東京都品川区大崎 2-1-1 ThinkPark Tower ©2014 Dassault Systèmes. All rights reserved. 3DEXPERIENCE、CATIA、SOLIDWORKS、ENOVIA、DELMIA、SIMULIA、GEOVIA、EXALEAD、3D VIA、3DSWYM、BIOVIA、およびNETVIBESはアメリカ合衆国、またはその他の国における、ダッソー・システムズまたはその子会社の登録商標または商標です。その他のブランド名や製品名は、各所有者の商標です。ダッソー・システムズまたはその子会社の商標を使用する際には、書面による明示の承認が必要です。 MesociteのGUI BIOVIA Americas BIOVIA 5005 Wateridge Vista Dr., San Diego, CA 92121 USA